siemens西門子PLC模擬量輸入模塊S7-200EM231CN

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PLC開關量和模擬量如何轉換
PLC開關量、模擬量轉換，首先要明了三層含義:設備信號層、PLC軟件應用層、PLC內部處理層。
設備層:開關量是通斷信號，模擬量是線性電壓信號或線性電流信號。
PLC軟件應用層:開關量是0、1開關節點以二進制形式存放在PLC內部寄存器中，模擬量是工程量(如255、32767、65535)以16進制形存放在PLC用戶寄存器中。
內部處理層:全部都是從寄存器中調出采取二進制運算。
開關量模擬量轉換在PLC軟件應用層只要利用相關指令(如三菱K1M0等)將開關量二進制轉換成16進制存放在PLC用戶寄存器就可以。
開關量和模擬量的轉換一般都經過保持以及數字化的，比如開關量，有干擾吧，要排除這種干擾，可以軟件排除干擾，比如隔幾毫秒讀取一次開關狀態，兩次都讀到才認為開關關閉了，不然認為是干擾，當然干擾也可以用硬件排除干擾，如果施密特觸發器等。
對于模擬量，也是經過量化的，比如0809AD轉換，對于轉換方法，在這里也說不清楚，可以查詢芯片資料，0809芯片有控制轉換引腳，使能引腳，轉換地址等控制引腳，用8051單片機可以控制其轉換，當然，還有**的單片機，如MSP430，AVR等單片機，更好的轉換芯片，如DSP的STM32系列芯片，是專門的數模轉換芯片。轉換的原理是根據轉換芯片的精度劃分轉換量，如，轉換芯片的位數為8位，再假定轉換的模擬量為5伏電壓，那么還可以把5伏分為256(因為8位芯片只能是2的8次方)等分，這樣就可以算出它的數字量了，反之亦然。
常見的模擬量信號有電壓和電流信號，有輸入信號對設備進行控制的，比如變頻器的調速、氣壓比例閥等，輸出信號多見與各種傳感器和其他輸出設備。它們之間的轉換關系需要參考AD、DA模塊與設備量程來確定。
DA模塊
它的數字量與模擬信號電壓之間的關系如下圖：
PLC控制系統
模塊端4000量程的數字量對應10V電壓信號，按照此關系進行轉換。而在設備端變頻器頻率與模擬量之間的關系為：50.00Hz對應于10v電壓信號輸入，那么在plc編程中頻率與數字量轉換的關系就是1數字量=1.25Hz或者1Hz=0.8數字量，加入我們要控制變頻器30.00Hz運轉，就要向DA模塊中寫入2400數字量。

AD模塊
在模塊端10v模擬量對應4000數字量，按照此關系完成轉換。在設施端例如位置傳感器距離與模擬量電壓信號之間的關系是：200mm量程對應10v模擬量輸出，那里在PLC程序要得到準確的位置，位置與數字量之間的關系就是1mm=20數字量或者1數字量=0.05mm，加入我們檢測了2000的數字量，經過換算就知道位置是100mm。
 
至于開關量與模擬量之間的轉換關系，應該說是模擬量怎么控制開關量，比如說電機轉速超過某值就要關掉電機、溫度大于多少就要終止加熱或小于多少要加熱，此刻我們經過AD模塊監控這些數據，在PLC中進行比較，根據比較結果來輸出相應的開關動作。

4步教你輕松調試PLC控制系統
PLC控制系統
調試工作是檢查PLC控制系統能否滿足控制要求的關鍵工作，是對系統性能的一次客觀、綜合的評價。系統投用前必須經過全系統功能的嚴格調試，直到滿足要求并經有關用戶代表、監理和設計等簽字確認后才能交付使用。調試人員應受過系統的專門培訓，對控制系統的構成、硬件和軟件的使用和操作都比較熟悉。
調試人員在調試時發現的問題，都應及時聯系有關設計人員，在設計人員同意后方可進行修改，修改需做詳細的記錄，修改后的軟件要進行備份。并對調試修改部分做好文檔的整理和歸檔。調試內容主要包括輸入輸出功能、控制邏輯功能、通信功能、處理器性能測試等。
一、輸入輸出回路調試
 
(1)模擬量輸入(AI)回路調試。要仔細核對I0模塊的地址分配;檢查回路供電方式(內供電或外供電)是否與現場儀表相*;用信號發生器在現場端對每個通道加入信號，通常取0、50%或*三點進行檢查。對有報警、聯鎖值的AI回路,還要在報警聯鎖值(如高報、低報和聯鎖點以及精度)進行檢查,確認有關報警、聯鎖狀態的正確性。
(2)模擬量輸出(AO)回路調試?？筛鶕芈房刂频囊?，用手動輸出(即直接在控制系統中設定)的辦法檢查執行機構(如閥門開度等)，通常也取0、50%或*三點進行檢查;同時通過閉環控制,檢查輸出是否滿足有關要求。對有報警、聯鎖值的AO回路，還要在報警聯鎖值(如高報、低報和聯鎖點以及精度)進行檢查，確認有關報警、聯鎖狀態的正確性。
(3)開關量輸入(DI)回路調試。在相應的現場端短接或斷開,檢查開關量輸入模塊對應通道地址的發光二極管的變化，同時檢查通道的通、斷變化。
(4)開關量輸出(DO)回路調試。可通過PLC系統提供的強制功能對輸出點進行檢查。通過強制,檢查開關量輸出模塊對應通道地址的發光二極管的變化，同時檢查通道的通、斷變化。
 
二、回路調試注意事項
(1)對開關量輸入輸出回路，要注意保持狀態的*性原則，通常采用正邏輯原則，即當輸入輸出帶電時,為“ON"狀態,數據值為“1";反之，當輸入輸出失電時,為“OFF"狀態，數據值為“0"。這樣，便于理解和維護。
(2)對負載大的開關量輸入輸出模塊應通過繼電器與現場隔離，即現場接點盡量不要直接與輸入輸出模塊連接。
(3)使用PLC提供的強制功能時,要注意在測試完畢后，應還原狀態;在同一時間內，不應對過多的點進行強制操作，以免損壞模塊。
三、控制邏輯功能調試
  

控制邏輯功能調試，需會同設計、工藝代表和項目管理人員共同完成。要應用處理器的測試功能設定輸入條件,根據處理器邏輯檢查輸出狀態的變化是否正確，以確認系統的控制邏輯功能。對所有的聯鎖回路,應模擬聯鎖的工藝條件，仔細檢查聯鎖動作的正確性，并做好調試記錄和會簽確認。
檢查工作是對設計控制程序軟件進行驗收的過程，是調試過程中復雜、技術要求、難度大的一項工作。特別在有技術應用、軟件等情況下，更加要仔細檢查其控制的正確性,應留有一定的操作裕度，同時保證工藝操作的正常運作以及系統的安全性、可靠性和靈活性。
 
四、處理器性能測試
 
處理器性能測試要按照系統說明書的要求進行，確保系統具有說明書描述的功能且穩定可靠，包括系統通信、備用電池和其他特殊模塊的檢查。對有冗余配置的系統必須進行冗余測試。即對冗余設計的部分進行全面的檢查，包括電源冗余、處理器冗余、I0冗余和通信冗余等。
(1)電源冗余
切斷其中一路電源，系統應能繼續正常運行，系統無擾動;被斷電的電源加電后能恢復正常。
(2)處理器冗余
切斷主處理器電源或切換主處理器的運行開關，熱備處理器應能自動成為主處理器,系統運行正常，輸出無擾動;被斷電的處理器加電后能恢復正常并處于備用狀態。
(3)I0冗余
選擇互為冗余、地址對應的輸入和輸出點，輸入模塊施加相同的輸入信號,輸出模塊連接狀態指示儀表。分別通斷(或熱插拔，如果允許)冗余輸入模塊和輸出模塊,檢查其狀態是否能保持不變。
(4)通信冗余
可通過切斷其中一個通信模塊的電源或斷開一條網絡，檢查系統能否正常通信和運行;復位后，相應的模塊狀態應自動恢復正常。
冗余測試,要根據設計要求,對一切有冗余設計的模塊都進行冗余檢查。此外,對系統功能的檢查包括系統自檢、文件查找、文件編譯和下裝、維護信息、備份等功能。對較為復雜的PLC系統，系統功能檢查還包括邏輯圖組態、回路組態和特殊I0功能等內容。