PLC编程与应用-基本结构.pptVIP

CH2 PLC的硬件结构与工作原理 2．1．3 CPU模块 2．3．2 数字量扩展模块 用户选用具有不同I／O点数的数字量扩展模块，可以满足不同的控制需要，节约投资费用。系统规模扩大后，增加I／O点数也很方便。用户可选用8点、16点和32点的数字量输入／输出模块(见下表)，除CPU221外，其他CPU模块均可配接多个扩展模块，连接时CPU模块放在最左侧，扩展模块用扁平电缆与左侧的模块相连。 返回 型 号 各组输入点数 各组输出点数 EM221 24V DC输入 4，4 — EM221 230VAC输入 8点相互独立 — EM222 24VDC输出 — 4，4 EM222继电器输出 — 4，4 EM222 230VAC双向晶闸管输出 8点相互独立 EM223 24VDC输入／继电器输出 4 4 EM223 24V DC输入／DC输出 4 4 EM223 24VDC输入／继电器输出 4，4 4，4 EM223 24VDC输入／DC输出 4，4 4，4 EM223 24VDC输入／DC输出 8，8 4，4，8 EM223 24VDC输入／继电器输出 8，8 4，4，4，4 数字量扩展模块 2．3．3 模拟量输入输出扩展模块 在工业控制中，某些输入量(如压力、温度、流量、转速等)是模拟量，某些执行机构(如晶闸管调速装置、电动调节阀和变频器等)要求可编程序控制器输出模拟信号，而可编程序控制器的CPU只能处理数字量。模拟量首先被传感器和变送器转换为标准的电流或电压，如4～20mA、1～5V、0～10V，可编程序控制器用A／D转换器将它们转换成数字量。这些数字量可能是二进制的，也可能是十进制的，带正负号的电流或电压在A／D转换后用二进制补码表示。 返回 D／A转换器将可编程序控制器的数字输出量转换为模拟电压或电流，再去控制执行机构。模拟量I／O模块的主要任务就是实现A／D转换(模拟量输入)和D／A转换(模拟量输出)。 例如，在温度闭环控制系统中，炉温用热电偶或热电阻检测，温度变送器将温度转换为标准电流或标准电压后送给模拟量输入模块，经A／D转换后得到与温度成比例的数字量，CPU将它与温度设定值比较，并按某种控制规律对差值进行运算，将运算结果(数字量)送给模拟量输出模块，经D／A转换后变为电流信号或电压信号，用来控制电动调节阀的开度，通过它控制加热用的天然气的流量，实现对温度的闭环控制。 A／D、D／A转换器的二进制位数反映了它们的分辨率，位数越多，分辨率越高，例如8位A／D转换器的分辨率为1／128=0．38％。模拟量输入／输出模块的另一个重要指标是转换时间。 S7-200有3种模拟量扩展模块(见表)。S7-200的模拟量扩展模块中A／D、D／A转换器的位数均为12位。模拟量输入、输出有多种量程供用户选用，如0～10V，0～5V，0～20mA，0～100mV， ± 10V，±5V，±100mV等。量程为0～10V时的分辨率为2．5mV。 4路模输入，1路模出 2路模拟量输出 4路模拟量输入 点数 EM235 EM232 EM231 模块 模拟量扩展模块技术数据 A／D转换的时间小于250μs，模拟量输入的阶跃响应时间为1．5ms(达到稳态值的95％时)。单极性全量程输入范围对应的数字量输出为0～32 000，双极性全量程输入范围对应的数字量输出为-32 000～+32 000。输入阻抗大于等于10M Ω 。 模拟量输出的量程有± 10V和0～20mA两种，对应的数字量为-32 000～+32 000或0～32 000。满量程时电压输出和电流输出的分辨率分别为12位和11位，25℃时的精度为± 0．5％。电压输出和电流输出的稳定时间分别为l00μs和2ms。最大驱动能力如下：电压输出时负载电阻最小5kΩ，电流输出时负载电阻最大500Ω。 2．3．4 热电偶、热电阻扩展模块 EM231热电偶、热电阻模块具有冷端补偿电路，如果环境温度迅速变化，则会产生额外的误差，建议将热电偶和热电阻模块安装在环境温度稳定的地方。热电偶输出的电压范围为± 80mV，模块输出15位加符号位的二进制数。 EM231热电偶模块可用于J、K、E、N、S、T和R型热电偶，用户用模块下方的DIP开关来选择热电偶的类型。 热电阻的接线方式有2线、3线和4线3种。4线方式的精度最高，因为受接线误差的影响，2线方式的精度最低。EM231热电阻模块可通过DIP开关来选择热电阻的类型、接线方式、测量单位和