介绍西门子PLC S7-200模拟量的线性化处理

对于初学 PLC 编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多， 因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。 不同的传感变送器， 通过不同的模拟量输入输出模块进行转换， 其转换公式是不一样的，如果选用的转换公式不对，编出的程序肯定是错误的。

比如有3个温度传感变送器：

（ 1）、测温范围为 0~200，变送器输出信号为 4～20mA；

（ 2）、测温范围为 0~200，变送器输出信号为 0～5V；

（ 3）、测温范围为－100 ~500，变送器输出信号为4～20mA；

（ 1）和（ 2）二个温度传感变送器，测温范围一样，但输出信号不同，（ 1）和 (3) 传感

变送器输出信号一样，但测温范围不同，这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。

一、转换公式的推导

下面选用 S7-200 的模拟量输入输出模块 EM235 的参数为依据对上述的 3个温度传感器进行转换公式的推导：

对于 (1)和（ 3）传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为0～20ma电流信号,20mA对应数子量 =32000，4mA对应数字量 =6400 ；

对于（ 2）传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为 0～ 5V 电压信号， 5V 对应数字量=32000，0V 对应数字量 =0；

这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢？这要借助与数学知识帮助，请见下图：

上面推导出的（ 2-1）、（ 2-2）、（ 2-3）三式就是对应（ 1）、（ 2）、（ 3）三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。 编程者依据正确的转换公式进行编程，就会获得满意的效果。

二、变送器与模块的连接

通常输出4～20mA 电流信号的传感变送器，对外输出只有+、- 二根连线，它需要外接24V 电源电压才能工作，如将它的+、- 二根连线分别与24V电源的正负极相连，在被测量正常变化范围内，此回路将产生4～20mA 电流，见下左图。下右图粉色虚线框内为 EM235模块第一路模拟输入的框图，它有 3个输入端，其A+与A-为A/D转换器的+ - 输入端， RA与 A-之间并接250 Ω标准电阻。A/D 转换器是正逻辑电路，它的输入是 0～5V 电压信号，A-为公共端，与 PLC 的24V 电源的负极相连。

那么 24V 电源、传感变送器、模块的输入口三者应如何连接才是正确的？正确的连线是

这样的：将左图电源负极与传感器输出的负极连线断开，将电源的负极接模块的 A-端，将传感器输出负极接 RA 端， RA 端与 A+ 端并接一起，这样由传感器负极输出的 4～20m

A电流由RA 流入250 Ω 标准电阻产生 0～5V 电压并加在 A+与 A-输入端。

切记：不可从左图的 24V 正极处断开，去接模块的信号输入端，如这样连接，模块是不

会正常工作的。

对第（ 2）种电压输出的传感変送器，模块的输入应设置为 0～ 5V 电压模式，连线时，

变送器输出负极只连 A+ RA 端空悬即可。

三、按转换公式编程：

根据转换后变量的精度要求， 对转换公式编程有二种形式 ：

1、 整数运算；

2、 实数运算；

请见下面梯形图：

该梯形图是第（1）种温度传感变送器 （测温：0～ 200 ，输出：4～20mA） 按公式（2-1）以整数运算编写的转换程序，它可作为一个子程序进行调用。（ B）实数运算的梯形图：

该梯形图是对一个真空压力变送器（量程：0～ 0.1Mpa, 输出：4～ 20ma ）按公式（2-1）

以实数运算编写的转换程序，可作为一个子程序进行调用。

连续拉伸膜真空包装机PLC性能指标之指令功能包括哪些方面？

可编程序控制系统简称PLC，是连续拉伸膜真空包装机 的操作系统，对于PLC来讲，它本身是包括多个性能指标的，今天就来介绍其中的一个性能指标——指令功能，它主要包括哪些方面呢？

目前各个厂家生产的连续拉伸膜真空包装机PLC指令差异很大,还没有一种编程语言是可编程控制系统互相兼容的,但从总体看,这些语言都是尽可能面向一般工程技术人员的。各厂家产品的主要差异表现在指令的表达方式和指令的完整性上。下面要讨论的内容不在指令本身,而目的在于使读者熟悉可编程控制系统的指令功能。因此不针对任何一个厂家的产品,也不是介绍某一型号产品子程序调用 DOSUBIN的全部指令。根据可编程序控制系统历史发展情况,我们把它的指令组分为两类:

一、连续拉伸膜真空包装机基本指令

它们是各种类型的可编程控制系统都有的,主要是一些逻辑处理指令。

1、连续拉伸膜真空包装机基本输入,输出指令

连续拉伸膜真空包装机基本输入LD(LOAD)。起始输入即在每条逻辑线或逻辑块开始时用它取入一项信息的状态。

基本输出OUT；将处理信息指向输出点。

2、连续拉伸膜真空包装机基本逻辑运算指令

包括与(AND);或(OR);非(NOT)等

3、连续拉伸膜真空包装机无操作与结束指令

无操作(NOP）：它是一条指令，但对系统不做任何运算与操作。

连续拉伸膜真空包装机结束指令(END):表示程序段的结束。在可编程控制系统中,这一条指令是比较重要的，系统在执行用户程序中只有见到结束指令才按照巡回扫描的规定顺序扫描,否则将按照程序地址顺序继续执行而发生错误。这一点在有子程序的用户程序中甚为明显。

4、连续拉伸膜真空包装机控制指令

如暂存继电器指令(TR),分支/分支结束指令(IL/ILC);转移指令(JMP)等。

具有基本指令的机器就可以完成基本操作而工作了。

二、连续拉伸膜真空包装机扩展指令

我们知道可编程控制系统由开始的可编程序逻辑控制系统很快扩展了它的功能,有了数字运算的能力,模拟量的处理能力,通信联网的能力以及控制上的中断、子程序调用以及其它一些特殊的功能,因此它的指令系统也逐渐丰富起来。

1、连续拉伸膜真空包装机数据移位指令

（1）几个通道内的数据同时左移一位或右移一位的指令

（2）算术左右移及循环右移,循环左移等,这是在一个通道中发生的数据移位的指令。

（3）数据左移,数据右移,字移位:有的机器在移位指令方面开发较详细,针对可编程控制系统经常用BCD码开发出通道间以四位或十六位为单位的数据移位。

执行指令,则以每四位为单位集体左移,对B通道较低的四位无数移入,则为0。相应的E通道较高的四位数移出E通道则不保持,自动消失。所以指令执行设备通道的情况是:B通道

2、连续拉伸膜真空包装机数据传送指令

例如将一个通道中的数据传送至另一个通道的“传送指令”;将一个通道中的数据求“反”后传送至另一个指定通道的“传送非”指令;将同一数据传送给相邻的几个通道的“多通道置数”指令;相邻多通道的数据同时传送至另外几个通道内的“多通道传送”指令;将数据的指定位传送到另一个指定位的“位传送”指令、“数据传送”指令;将两个通道中的数据交换的“交换”指令等。

3、连续拉伸膜真空包装机数字运算指令

由于数字量的处理工作频繁,因此这方面的指令开发得也较为详尽。例如二进制和二一十进制数的四则运算,二进制和二一十进制间的数据转换,多字节数据的四则运算,数据或数据块的比较以及求平方根等专门指令。

4、连续拉伸膜真空包装机逻辑运算的指令

实现按通道字为单位的逻辑运算，,如通道字求“反：二通道字的逻辑“与”,逻辑“或异或”,“异或非”等。

结束指令(END):表示程序段的结束。在可编程控制系统中,这一条指令是比较重要的,系统在执行用户程序中只有见到结束指令才按照巡回扫描的规定顺序扫描,否则将按照程序地址顺序继续执行而发生错误。这一点在有子程序的用户程序中甚为明显。

5、连续拉伸膜真空包装机扩展的控制指令

如子程序调用;中断输入;步进指令(指每个扫描周期执行一步的指令);通信指令;I/O刷新指令,暂停I/O服务及定区及I/O服务指令等。其中暂停I/O服务指令给调试程序带来极大方便,它将控制系统与现场隔开,而免除折除接线或切除外部电源。同样定区I/O服务除了在调试阶段可以实现对现场特定设备进行调试外,还可以用它来提高系统对现场信号的快速反映。

这是由于在执行定区1/O服务指令时CPU立即对指定的输入输出区间进行读写而不需要到一个周期完成之后,故提高了速度,提高中断指令的效果。

不同厂家生产的不同型号的连续拉伸膜真空包装机可编程控制系统,其扩展深度是不尽相同的,有些在逻辑指令方面开发得较细,而有的在数字运算指令方面开发较细,还有些在控制指令方面开发较强,这些差异不论是在指令的表达方式还是在指令的完整性方面虽然给选用者带来一定的不方便,但是也给用户可以根据不同用途而选用开发较好的机型创造了条件。

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