PLC模拟量处理功能课件.ppt

学习内容学习目标:

1.理解各种模拟量输入输出模块的使用方法及模拟量数据在PLC程序中的处理方法；

2.理解PID调节指令的格式及功能，会编写PID参数表的初始化程序。

3.能使用模拟量输入输出模块组成PLC模拟量控制系统，并能根据工艺要求设置模块参数、编写控制程序。6.1S7-200系列PLC模拟量I/O模块

S7-200系列PLC模拟量I/O模块主要有EM231模拟量4路输入、EM232模拟量2路输出和EM235模拟量4输入/1输出混合模块三种，另还有专门用于温度控制的EM231模拟量输入热电偶模块和EM231模拟量输入热电阻模块。放大器MSBLSB（2）EM231模拟量输入模块的性能
EM231模拟量输入模块的性能主要有以下几项，使用时要特别注意输入信号的规格，不得超出其使用极限值：
①数据格式对单极性为-32000～+32000，对双极性为0～32000
②输入阻抗大于等于10MΩ
③最大输入电压30VDC
④最大输入电流32mA
⑤分辨率最小满量程电压输入时，为1.25mV；电流输入时为5μA
⑥输入类型差分输入型
⑦输入电压电流范围
输入电压范围：对单极性为0～5V或0～10V
对双极性为±5V或±2.5V
输入电流范围：0～20mA
⑧模拟量到数字量的转换时间小于250μs模拟量模块右下侧的DIP设置开关的作用输入信号进行整定，输入信号的调整步骤如下：

①在模块脱离电源的条件下，通过DIP开关选择需要的输入范围；

②接通CPU及模块电源，并使模块稳定15分钟；

③用一个电压源或电流源，给模块输入一个零值信号；

④读取模拟量输入寄存器AIW相应地址中的值，获得偏移误差（输入为0时，模拟量模块产生的数字量偏差值），该误差在该模块中无法得到校正；图6-4EM231转换曲线偏置误差32000010V

⑤将一个工程量的最大值加到模块输入端，调节增益电位器，直到读数为32000，或所需要的数值。经上述调整后，若输入电压范围为0～10V的模拟量信号，则对应的数字量结果应为0～32000或所需要数字，其关系如图6-4所示。2．EM231热电偶模块及热电阻模块

EM231热电偶模块是专门用于对热电偶输出信号进行A/D转换的智能模块。它可以连接7种类型的热电偶（J，K，E，N，S，T和R），还可用于测量0到+/-80mV范围的低电平模拟信号。其接线端子示意图如图6-5所示。

EM231热电阻模块是专门用于将热电阻信号转为数字量信号的智能模块，它可以连接四种类型的热电阻（Pt，Cu，Ni和电阻）。其接线端子示意图如图6-6所示。图6-5热电偶输入模块端子示意图
图6-6热电阻输入模块端子示意图表6-2热电偶类型选择6.1.2模拟量输出模块在16位模拟量输出寄存器AQW中的数字量其有效位为12位，格式如图6-8所示。数据的最高有效位是符号位，最低4位在转换为模拟量输出值时，将自动屏弊。2.EM232模拟量输出模块的输出性能6.1.3EM235模拟量输入输出混合模块EM235模拟量输入输出模块的输入输出特性

EM235模拟量输入输出模块的输入回路与EM231模拟量输入模块的输入回路稍有不同，它增加了一个偏置电压调整回路，通过调节输出接线端子右侧的偏置电位器（如图6-9所示）可以消除偏置误差，其输入特性较EM231模块的输入特性，其不同之处主要表现在可供选择的输入信号范围更加细致，以便适应其更加广泛的场合。EM235模块的输出特性同EM232模块，此处不再秉述。EM235模拟量输入输出模块的使用

EM235模拟量输入输出混合模块输入信号整定的步骤：
①在模块脱离电源的条件下，通过DIP开关选择需要的输入范围（见表6-5）。
②接通CPU及模块电源，并使模块稳定15分钟。
③用一个电压源或电流源，给模块输入一个零值信号。
④调节偏置电位器，使模拟量输入寄存器的读数为零或所需要的数值。
⑤将一个满刻度的信号加到模块输入端，调节增益电位器，直到读数为32000，或所需要的数值。
经上述调整后，若输入最大值为0～10V的模拟量信号，则对应的数字量结果应为32000或所需数字，其关系如图6-10所示。图6-10EM235转换曲线6.2.1模拟量输入信号的整定模拟输入量的转换及标准化数字量信号的滤波方法6.2.2模拟量输出信号的整定6.3.1PID算法

1．连续系统的PID算法
6.3.1PID算法
3．离散系统的PID算法
6.3.1PID算法

4．参数确定

1）采样周期T的确定
6.3.2PID回路(PIDControlLoop)指令

1．指令格式
3．回路表4．控制方式及特殊操作：
设有手动、自动切换机制，自动方式是指周期性的执行PID运算的方式；而手动方式则是指不执行PID运算的情况。为了保证由手动方式向自动