西門子S7-200 模擬量使用 

湖南詠靖自動化設備有限公司

是一家專業從事西門子工業自動化產品和數控系統銷售、技術服務及培訓的工程服務公司。

在西門子工業自動化產品領域，公司憑借雄厚的技術實力及多年從事 西門子產品的銷售經驗，本著樹立公司形象和對用戶認真負責的精神開展業務，贏得了 西門子公司與廣大用戶的好評及大力支持，

    “信譽*，客戶至上”是公司成立之初所確立的宗旨，在公司領導的嚴格要求和員工們不折不扣地貫徹執行下發展延續至今。“假一罰十”一直是我公司的主動承諾。

S7-200 模擬量使用

關鍵字

尋址濾波

• 電壓電流信號 ：接線DIP開關干擾量程轉換
• 熱電阻信號 ：接線DIP開關
• 熱電偶信號 ：接線DIP開關補償

S7-200 模擬量使用簡介

S7-200系列產品可以采集標準的電壓、電流模擬量信號和熱電偶、熱電阻溫度傳感器信號以及電阻信號。普通的電壓和電流信號經過A/D轉換成為0~32000 或者-32000~32000 之間的整數。溫度傳感器信號被直接轉換為攝氏度（或華氏度）溫度值的的10倍，省去了復雜的溫度值換算。

S7-200系列可以提供的模擬量輸出信號有-10V~ +10V之間的電壓和0~20mA 的電流信號，能夠滿足巨大多數模擬量負載的需求。

S7-200系列的模擬量擴展模塊選型靈活，用戶可以根據實際需要選擇使用CPU224XP集成的模擬量通道，或者使用4通道輸入、8通道輸入、2通道輸出、4通道輸出和輸入輸出混合模塊。

目錄

1 概覽

1.1 最大I/O擴展能力

1.2 模擬量模塊總覽

1.3 模塊安裝

1.4 模擬量輸入精度

2 電壓電流模擬量信號

2.1 CPU 224 XP(si)的集成模擬量I/O

2.3 EM231 4AI和EM235模塊的電壓電流輸入

2.5 EM231 8AI模塊的電壓電流輸入

2.7 EM232和EM235的模擬量輸出

2.8 電壓電流信號常問問題

3 熱電阻傳感器

3.1 EM231 RTD 2AI DIP開關設置

3.2 EM231 RTD 4AI DIP開關設置

3.3 熱電阻模塊接線

3.4 熱電阻常問問題

4 熱電偶傳感器

4.1 熱電偶模塊的技術參數

4.2 DIP開關的設置

4.3 熱電偶模塊的接線

4.4 熱電偶常問問題

5 編程軟件中的使用

5.1 S7-200模擬量數據格式與尋址

5.2 模擬量濾波器

5.3 模擬量比例換算

6 擴展閱讀

6.1 擴展閱讀

1概覽

1.1 最大I/O擴展能力

S7-200的最大I/O能力取決于以下幾個因素，這些因素之間互相影響、制約，必須綜合考慮：

1. 1.

   CPU 的輸入/輸出過程變量映像區大小：
   128 DI/128 DO；16 AI/16 AO(CPU 221/222)；32 AI/32 AO(CPU 224 以上)

2. 2.

   CPU本體的I/O點數：
   CPU221（6DI/4DO）；CPU222（8DI/6DO）；CPU224/CPU224 XP（14DI/10DO）；CPU226（24DI/16D）

3. 3.

   CPU帶擴展模塊的數目

4. 4.

   CPU的5VDC電源是否滿足所有擴展模塊的需要

5. 5.

   CPU所帶智能模塊對I/O地址的占用

注意

• 智能模塊（如EM277、CP243-1）占用擴展模塊的數量。這就意味著如果用了這些模塊，則相應的I/O擴展模塊的數量就要減少。

詳情可參考《S7-200系統手冊》、《S7-200產品目錄》。

表. S7-200 最大 I/O （純 I/O 模塊時）

1. CPU 224 XP 為 30

2. CPU 224 XP 為 8

3. CPU 224 XP 為 15

不同型號的CPU所帶的擴展模塊數目不同。

表. 擴展模塊連接個數

1.2. 模擬量模塊總覽

表. S7-200 CN EM 訂貨號

目前還沒有 S7-200 CN 系列產品。可使用 SIMATIC S7-200 產品代替。

1.3. 模塊安裝

每個S7-200 模塊都自帶一根帶狀I/O總線電纜，如果該電纜模塊之間的安裝寬度需求，可直接將該電纜插接在其它模塊上的10針插槽內，如下圖：

1.4 Modbus RTU 主站例程

模擬量輸入模塊有兩個參數容易混淆：

1. 1.

   模擬量轉換的分辨率

2. 2.

   模擬量轉換的精度（誤差）

分辨率是A/D模擬量轉換芯片的轉換精度，即用多少位的數值來表示模擬量。S7-200模擬量模塊的轉換分辨率是12位，能夠反映模擬量變化的最小單位是滿量程的1/4096。

模擬量轉換的精度除了取決于A/D轉換的分辨率，還受到轉換芯片的外圍電路的影響。在實際應用中，輸入的模擬量信號會有波動、噪聲和干擾，內部模擬電路也會產生噪聲、漂移，這些都會對轉換的最后精度造成影響。這些因素造成的誤差要大于A/D芯片的轉換誤差。

詳細的數據請參考《S7-200系統手冊》 附錄A有關模擬量模塊的部分。

2電壓電流模擬量信號

用戶可以使用CPU224XP本體集成的模擬量通道和擴展模塊上的模擬量通道接入或者輸出相應信號量程的模擬量信號。

2.1 CPU 224 XP(si)的集成模擬量I/O

新產品CPU 224 XP在CPU上集成了兩個模擬量輸入端口和一個模擬量輸出端口。模擬量I/O有自己的一組端子，如果不用，端子可以移走。

技術規格

表. CPU 224 XP本體模擬量I/O規格

CPU 224 XP 的模擬量輸入/輸出通道的精度為 12位。具體參數請看《S7-200系統手冊》的附錄－CPU224 XP模擬量I/O參數表。 CPU 224 XP上的模擬量輸入轉換速度比模擬量擴展模塊慢，要求高的場合請使用模擬量擴展模塊。

CPU 224 XP 集成模擬量I/O接線

CPU 224 XP本體集成的模擬量I/O接線圖如下：

圖. 接線圖

圖中：

a:此處表示A+和B+都可以接±10V信號

b:電流型負載接在I和M端子之間

c:電壓型負載接在V和M端子之間

CPU 224 XP 模擬量相關常問問題

CPU 224 XP本體上有沒有電流信號模擬量輸入？

沒有。

CPU 224 XP本體上的模擬量輸入為何響應速度是250ms，不同于模擬量擴展模塊的數據？

是這樣的。CPU 224 XP本體上的模擬量I/O芯片與模擬量模塊所用的不同，應用的轉換原理不同，因此精度和速度不一樣。

CPU 224 XP的本體模擬量I/O如何尋址？

CPU 224 XP本體上的模擬量輸入通道的地址為AIW0和AIW2；模擬量輸出通道的地址為AQW0。

CPU 224 XP后面掛的模擬量模塊的地址如何分配？

S7-200的模擬量I/O地址總是以2個通道/模塊的規律增加。所以CPU 224 XP后面的*個模擬量輸入通道的地址為AIW4；*個輸出通道的地址為AQW4，AQW2不能用。

CPU 224 XP上的模擬量輸入是否需要在“系統塊”中設置濾波？

由于CPU 224 XP本體上的模擬量轉換芯片的原理與擴展模擬量模塊不同，不需要選擇濾波。

怎樣使用 S7-224 XP 的模擬量輸入通道接收電流信號？

S7-224 XP 的兩路模擬量輸入通道被出廠設置為電壓信號(0－10V)輸入。為了能夠輸入電流信號，必須在 A+ 與 M 端 (或 B+ 與 M 端) 之間并入一個500 歐姆的電阻。

與傳感器以及電壓源的兩線制連接方式如圖2 所示：

與傳感器以及電壓源的兩線制連接方式如圖2 所示：

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