电气控制与PLC技术实例教程教学课件ppt作者郭继红学习情境5课件.pptVIP

学习情境5 模拟量扩展模块 知识目标 （1）了解模拟量扩展模块种类。 （2) 掌握模拟量扩展模块的地址分配。 （3) 熟悉模拟量扩展模块的技术规范。 技能目标 （1）能够熟练进行模拟量扩展模块的接线。 （2) 能熟练地编写程序对模拟量信号进行处理。 学习情境5 模拟量扩展模块 任务5.1 模拟量输入模块的使用 【任务分析】 模拟量输入模块对模拟量进行A/D转换，将模拟量信号转换成CPU单元所能接受的数字量信号。实际生产中，这些模块如何使用？ 任务5.1 模拟量输入模块的使用 5.1.1 模拟量扩展模块的种类和连接 S7-200系列PLC主要有三种模拟量扩展模块，扩展模块的+5V DC工作电源由CPU单元提供，扩展模块的24V DC工作电源由外部电源（或来自PLC的传感器电源）提供。各扩展模块的型号、I/O点数及消耗电流见表5-1所示。 名称 型号 输入/输出点数 模块消耗电流（mA） +5V DC +24V DC 输入模块 EM231 4路模拟量输入 20 60 输出模块 EM232 2路模拟量输出 20 70 混合模块 EM235 4路模拟量输入/1路模拟量输出 30 60 CPU单元与扩展模块由导轨固定，CPU模块放在最左侧，扩展模块依次放在右侧。CPU单元的扩展端口位于机身中部右侧前盖下，与扩展模块的扁平电缆连接，如图5-1所示。 任务5.1 模拟量输入模块的使用 5.1.2 模拟量输入模块的地址和技术规范 隔离（现场与逻辑电路间） 无 输入范围 电压（单极性） 0～10V，0～5V 电压（双极性） ±5V，±2.5V 电流 0～20mA 输入分辨率 电压（单极性） 2.5mV(0～10V时) 电压（双极性） 2.5mV(±5V) 电流 5μA±5V（0～20mA时） 数据字格式 单极性，全量程范围 0～+32000 双极性，全量程范围 -32000～+32000 直流输入阻抗 电压输入 ≥10MΩ 电流输入 250Ω 精度 单极性 12位 双极性 11位，加1符号位 最大输入电压 30V DC 最大输入电流 32mA 模数转换时间 250μs 模拟量输入阶跃响应 1.5ms～95% 共模抑制 40dB，DC to 60HZ 共模电压 信号电压+共模电压（必须≤±12V） 24V DC电压范围 20.4～28.8V DC（或来自PLC的传感器电源） 任务5.1 模拟量输入模块的使用 5.1.3 模拟量输入模块的数据字格式和使用注意事项 模拟量输入模块对模拟量进行A/D转换，将模拟量信号转换成CPU单元所能接受的数字量信号。模拟量输入模块的分辨率为12位，单极性数据格式的全量程范围为0～32000，双极性全量程范围的数字量为-32000～+32000。 模拟量转换为12位的数字量是左对齐的，MSB和LSB分别为最高有效位和最低有效位，如图5-2所示。在单极性格式中，最低位是3个连续的0，使得A/D转化器计数值每变化1个单位则数据字的变化是以8为单位变化的，相当于转换值被乘以8。在双极性格式中，最低位是4个连续的0，使得A/D转换计数数值每变化1个单位，则数据字的变化是以16为单位变化的，相当于转换值被乘以16。 任务5.1 模拟量输入模块的使用 在选择模拟量输入模块和应用时要注意以下事项： （1）模拟量值的输入范围 模拟量输入模块有各种输入范围，它们包括0～10V，-5V～+5V，0～20mA等。在选用时要与现场过程检测信号范围相对应。 （2）采样循环时间 一个模拟量输入模块包括4路模拟量通道，它在处理模拟量输入值时采用循环处理方式，所以采样循环时间反映了系统处理模拟量输入的响应时间。 （3）模拟量输入模块的外部连接方式 外部检测元件各种各样，它们的信号范围和要求的连接也各不相同。模拟量输入模块为适应各种要求提供了多种连接方式，例如电阻的连接方式，各种传感器的连接方式等，有时还包括两线连接和带补偿的四线连接，这些都要根据实际需要进行选择。 （4）抗干扰措施 模拟量属于小信号，在应用中要注意抗干扰措施，其主要方法有：与交流信号和可产生干扰源的供电电源保持一定距离；模拟量信号接线要采用屏蔽措施；采用一定的补偿措施，减少环境对模拟量信号的影响。 任务5.1 模拟量输入模块的使用 【任务实施】 ? 5.1.4 模拟量输入模块EM231的使用 1．外部接线 EM231外部接线如图5-3所示，上部有12个端子，每3个点为一组，共4组，每组可作为1路模拟量输入的通道（电压信号或电流信号）。输入信号为电压信号时，用2个端子（A+、A-）；输入信号为电流信号时，用3个端子（如RC、C+、C-），其中RC与C+端子短接；未用的输入通道应短接（如B+、B-）。下部右边分别是增益校准电位器（在没有精密仪器情况下，不要