西門子S7-300CPU313C中央控制單元

產(chǎn)品介紹   編輯

S7-300是德國西門子公司生產(chǎn)的可編程序控制器(PLC)系列產(chǎn)品之一。其模塊化結(jié)構(gòu)、易于實現(xiàn)分布式的配置以及性價比高、電磁兼容性強、抗震動沖擊性能好，使其在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中，成為一種既經(jīng)濟又切合實際的解決方案。

產(chǎn)品特性到2020年，新建縣級全民健身活動中心500個、鄉(xiāng)鎮(zhèn)健身設(shè)施15000個、城市社區(qū)多功能運動場10000個，到2020年，全國足球場地數(shù)量超過70000塊，過去，體育場館的改造投入一直受限于場館的持續(xù)運營沒有很好的政策支持。也造成了后續(xù)相應(yīng)照明改造的新增需求。按照十三五規(guī)劃，國家將積極推動體育場館做好體育專業(yè)技術(shù)服務(wù)，開展場地開放、健身服務(wù)、體育培訓、競賽表演、運動指導、健康管理等體育經(jīng)營服務(wù)。充分盤活體育場館資源，采用多種方式促進無形資產(chǎn)開發(fā)，擴大無形資產(chǎn)價值和經(jīng)營效益。

您可以組建一個小的實例系統(tǒng)演示模擬量編程。本實例的的CPU是CPU222，僅帶一個模擬量擴展模塊EM235，該模塊的第一個通道連接一塊帶4—20mA變送輸出的溫度顯示儀表，該儀表的量程設(shè)置為0—100度，即0度時輸出4mA，100度時輸出20mA。溫度顯示儀表的鉑電阻輸入端接入一個220歐姆可調(diào)電位器，簡單編程如下： 溫度顯示值＝（AIW0-6400）/256 編譯并運行程序，觀察程序狀態(tài)，VW30即為顯示的溫度值，對照儀表顯示值是否一致。
 WWW.PLCWORLD.CN 未連接傳感器的通道要將X＋和X－短接。 對于某一模塊，只能將輸入端同時設(shè)置為一種量程和格式，即相同的輸入量程和分辨率。（后面將詳細介紹）EM235的常用技術(shù)參數(shù)：模擬量輸入特性模擬量輸入點數(shù)4電壓（單極性）0～10V0～5V0～1V 0～500mV0～100mV0～50mV 電壓（雙極性）±10V±5V±2.5V±1V±500mV±250mV±100mV±50mV±25mV輸入范圍電流0～20mA 數(shù)據(jù)字格式 雙極性全量程范圍-32000～+32000單極性全量程范圍0～32000分辨率 12位A/D轉(zhuǎn)換器 模擬量輸出特性模擬量輸出點數(shù)1 信號范圍 電壓輸出±10V電流輸出0～20mA 數(shù)據(jù)字格式 電壓-32000～+32000電流0～32000 分辨率電流電壓12位 電流11位 下表說明如何用DIP開關(guān)設(shè)置EM235擴展模塊，開關(guān)1到6可選擇輸入模擬量的單/雙極性、增益和衰減。
 EM235開關(guān) 開關(guān)SW1SW2SW3SW4SW5SW6 單/雙極性選擇增益選擇增益選擇衰減選擇 衰減選擇ON單極性  OFF雙極性 OFFOFFX1OFFONX10ONOFFX100   onON 無效 ONOFFOFF0.8OFFONOFF     0.4 OFFOFFON0.2 由上表可知，DIP開關(guān)SW6決定模擬量輸入的單雙極性，當SW6為ON時，模擬量輸入為單極性輸入，SW6為OFF時，模擬量輸入為雙極性輸入。 W W W .P LC W O R LD.C N
WWW.PLCWORLD.CN SW4和SW5決定輸入模擬量的增益選擇，而SW1，SW2，SW3共同決定了模擬量的衰減選擇。根據(jù)上表6個DIP開關(guān)的功能進行排列組合，所有的輸入設(shè)置如下表：    6個DIP開關(guān)決定了所有的輸入設(shè)置。也就是說開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個模塊，開關(guān)設(shè)置也只有在重新上電后才能生效。輸入校準 模擬量輸入模塊使用前應(yīng)進行輸入校準。其實出廠前已經(jīng)進行了輸入校準，如果OFFSET和GAIN電位器已被重新調(diào)整，需要重新進行輸入校準。
其步驟如下：A、切斷模塊電源，選擇需要的輸入范圍。 B、接通CPU和模塊電源，使模塊穩(wěn)定15分鐘。 C、用一個變送器，一個電壓源或一個電流源，將零值信號加到一個輸入端。D、讀取適當?shù)妮斎胪ǖ涝贑PU中的測量值。 E、調(diào)節(jié)OFFSET（偏置）電位計，直到讀數(shù)為零，或所需要的數(shù)字數(shù)據(jù)值。F、將一個滿刻度值信號接到輸入端子中的一個，讀出送到CPU的值。
G、調(diào)節(jié)GAIN（增益）電位計，直到讀數(shù)為32000或所需要的數(shù)字數(shù)據(jù)值。H、必要時，重復偏置和增益校準過程。EM235輸入數(shù)據(jù)字格式 下圖給出了12位數(shù)據(jù)值在CPU的模擬量輸入字中的位置。  西門子S7-300CPU313C中央控制單元
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 圖2 可見，模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器（ADC）的12位讀數(shù)是左對齊的。最高有效位是符號位，0表示正值。在單極性格式中，3個連續(xù)的0使得模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器（ADC）每變化1個單位，數(shù)據(jù)字則以8個單位變化。在雙極性格式中，4個連續(xù)的0使得模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器每變化1個單位，數(shù)據(jù)字則以16為單位變化。 EM235輸出數(shù)據(jù)字格式 圖3給出了12位數(shù)據(jù)值在CPU
的模擬量輸出字中的位置： 圖3 數(shù)字量到模擬量轉(zhuǎn)換器（DAC）的12位讀數(shù)在其輸出格式中是左端對齊的，最高有效位是符號位，0表示正值。 模擬量擴展模塊的尋址，每個模擬量擴展模塊，按擴展模塊的先后順序進行排序，其中，模擬量根據(jù)輸入、輸出不同分別排序。模擬量的數(shù)據(jù)格式為一個字長，所以地址必須從偶數(shù)字節(jié)開始。例如：AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。每個模擬量擴展模塊至少占兩個通道，即使第一個模塊只有一個輸出AQW0,第二個模塊模擬量輸出地址也應(yīng)從AQW4開始尋址，以此類推。
圖4演示了CPU224后面依次排列一個4輸入/4輸出數(shù)字量模塊，一個8輸入數(shù)字量模塊，一個4模擬輸入/1模擬輸出模塊，一個8輸出數(shù)字量模塊，一個4模擬輸入/1模擬輸出模塊的尋址情況，其中，灰色通道不能使用。 W W W .P LC W O R LD.C N
WWW.PLCWORLD.CN  圖4 模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換 假設(shè)模擬量的標準電信號是A0—Am（如：4—20mA），A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)值為D0—Dm（如：6400—32000），設(shè)模擬量的標準電信號是A，A/D轉(zhuǎn)換后的相應(yīng)數(shù)值為D，由于是線性關(guān)系，函數(shù)關(guān)系A(chǔ)＝f（D）可以表示為數(shù)學方程： A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。
根據(jù)該方程式，可以方便地根據(jù)D值計算出A值。將該方程式逆變換，得出函數(shù)關(guān)系D＝f（A）可以表示為數(shù)學方程：