电气控制与PLC综合应用技术 张伟林 第9章新.ppt

选用S7-200系列PLC，CPU226，模拟量扩展模块EM235。 2．水箱水位PID控制系统设备 表9-12 PLC的I/O分配表 输出信号，控制变频器的输出频率 输出模拟电压（0～10V） AQW0 反馈信号输入端 输入模拟电压（0～10V） AIW0 0为手动，1为自动 按钮，手动/自动切换 I0.0 功 能 说 明 地 址 3．水箱水位PID控制系统PLC程序 图9-25 PLC主程序 图9-26 PLC子程序 图9-27 PLC中断程序 * 第9章 模拟量扩展模块与PID控制 9.1 模拟量扩展模块概述 9.2 模拟量输出模块的使用与仿真 9.4 模拟量混合模块EM235的使用 9.3 模拟量输入模块的使用与仿真 *9.5 PID控制 9.1 模拟量扩展模块概述 9.1.1 模拟量扩展模块的种类和连接 表9-1 模拟量扩展模块型号、点数及消耗电流 60 30 4路模拟量输入/1路模拟量输出 EM235 混合模块 70 20 2路模拟量输出 EM232 输出模块 60 20 4路模拟量输入 EM231 输入模块 +24V DC +5V DC 模块消耗电流（mA） 输入/输出点数 型 号 名 称 CPU单元与扩展模块如图9-1所示。 图9-1 CPU与扩展模块的连接 　　S7-200系列PLC主要有三种模拟量扩展模块，各扩展模块的型号、I/O点数及消耗电流见表9-1。 9.1.2 模拟量输出模块的地址和技术规范 模拟量输出在CPU221和CPU222中，其表示形式为：AQW0、AQW2、…、AQW30，共有16个字，总共允许有16路模拟量输出。在CPU224和CPU226中，其表示形式为：AQW0、AQW2、…、AQW62，共有32个字，总共允许有32路模拟量输出。 20.4～28.8V DC（或来自PLC的传感器电源） 24V DC电压范围 最大500Ω 电流输出 最小5 000Ω 电压输出 最大驱动 2ms 电流输出 100μs 电压输出 设置时间 ±0.5% 满量程 电流输出 ±0.5% 满量程 电压输出 精度：典型情况（25℃） ±2% 满量程 电流输出 ±2% 满量程 电压输出 精度：最差情况（0°～55℃） 11位 电流 12位，加符号位 电压 分辨率：全量程 0～+32 000 电流 ?32 000 ～+32 000 电压 数据字格式 0～20mA 电流输出 ±10V 电压输出 信号范围 无 隔离（现场侧到逻辑电路） 表9-2 模拟量输出模块的主要技术规范 9.1.3 模拟量输入模块的地址和技术规范 模拟量输入在CPU221和CPU222中，其表示形式为：AIW0、AIW2、…、AIW30，共有16个字，总共允许有16路模拟量输入；在CPU224和CPU226中，其表示形式为：AIW0、AIW2、…、AIW62，共有32个字，总共允许有32路模拟量输入。 模拟量输入模块的主要技术规范见表9-3。 20.4～28.8V DC（或来自PLC的传感器电源） 24V DC电压范围 信号电压+共模电压（必须≤±12V） 共模电压 40dB，DC to 60Hz 共模抑制 1.5ms～95% 模拟量输入阶跃响应 ＜250μs 模数转换时间 32mA 最大输入电流 30V DC 最大输入电压 11位，加1符号位 双极性 12位 单极性 精度 250Ω 电流输入 ≥10MΩ 电压输入 直流输入阻抗 ?32 000 ～+32 000 双极性，全量程范围 0～+32 000 单极性，全量程范围 数据字格式 5μA（0～20mA时） 电流 2.5mV（±5V时） 电压（双极性） 2.5mV（0～10V时） 电压（单极性） 输入分辨率 0～20mA 电流 ±5V，±2.5V 电压（双极性） 0～10V，0～5V 电压（单极性） 输入范围 无 隔离（现场与逻辑电路间） 表9-3 模拟量输入模块的主要技术规范 9.2 模拟量输出模块的使用与仿真 9.2.1 模拟量输出模块的数据字格式和使用注意事项 　　模拟量输出模块存储区中数字量的数据字格式为12位，左端对齐，MSB和LSB分别为最高有效位和最低有效位，如图9-2所示。最高有效位是符号位，0表示正数，1表示负数。最低位是4个连续的0。 注意事项： （1）输出范围 模拟量输出范围包括?10～+10V，0～20mA。 （2）输出类型 模拟量输出类型有电压输出和电流输出两种类型，其接线方式不同。 （3）对负载的要求 模拟量输出模块对负载的要求主要是负载阻抗，在电流输出方式下一般给出最大负载阻抗；在电压输出方式下，则给出最小负载阻抗。 （4）抗干扰措施 图9-2 模拟量输出数据字