西門子PLC模塊

在自動化控制中，除了按鈕，開關(guān)等數(shù)字量信號外，還有模擬量信號也很常見，比如說測量壓力，流量，溫度等信號，使用模擬量可以得到較為精確的數(shù)值，所以需要對模擬量信號進行處理，包括模擬量輸入信號，模擬量輸出信號、電阻、電偶信號等，由于模擬量信號類型較多，很多初學者不是很熟悉，經(jīng)常搞錯，這里結(jié)合西門子STEP7軟件講解如何使用模擬量以及有哪些注意事項。

1 對于西門子S7-300/400系列，PLC本身不帶模擬量，需要使用PLC的拓展模塊進行連接，打開軟件STEP7，按照實際使用的拓展模塊，將軟件里的拓展模塊放在機架上，如圖所示

2 對模擬量的地址進行更改，這個地址對應(yīng)程序里的地址，比如說圖中地址為256，在程序里編程也需要使用256，程序才能識別出正確的模擬量通道。

3 模擬量也有很多類型，比如說電壓型，四線制電流型，二線制電流型。

對于電壓信號，由多種可選類型，可根據(jù)實際設(shè)備的信號類型進行選擇。比如說-10V—10V，-5V—5V，-1V—1V，1-5V。

當然，西門子系列的模擬量拓展模塊有很多，除了文中所用到的，還有很多其他的電壓信號應(yīng)用在不同領(lǐng)域。如下圖所示。

對于電流信號則分為二線制和四線制

二線制信號是指；信號的兩根線既是電源線又同時是信號線。二線制的優(yōu)點是接線簡單，只適用一般功率小的一次傳感器，如：壓變、差壓變、溫變、電容式液位計、射頻導納、電磁流量計、渦街流量計等。傳感器本身用電由二線制中得到，是必影響其帶載能力。

四線制信號是指；電源兩根線，信號兩根線。電源和信號是分開工作的。四線制的優(yōu)點是由于是將電源和功率分開，所以本機的功率與信號是沒有功率上的關(guān)聯(lián)的，適用于大功率的的傳感器，如超聲波（由于其為了加大抗干擾能力，所以發(fā)射的功率會很大，所以此款產(chǎn)品選型時要盡量四線的，二線的一般抗干擾能力較弱），就不能作成2線的，只能是4線，分別是工作電源2個，輸出2個。

除此之外對于傳感器等設(shè)備來說還有三線制。三線制是指；一根線為電源正線，一根線為信號正線，一根線為電源負線和信號負線的公共線。

但對于PLC來說，無論兩線制還是四線制信號，拓展模塊的接線端子只有兩根。那么對于應(yīng)用有什么區(qū)別？

區(qū)別就在于，將模塊設(shè)置為兩線制后，兩個端子會有24V的電壓。

而將模塊設(shè)置為四線制后，這兩個端子就沒有了電壓，那么給大家留個問題。

在使用三線制傳感器的時候，需要將PLC模塊設(shè)置成幾線制模式？

我們繼續(xù)學習，

對于二線制電流號，我們同樣有多個選擇。

有-20—20ma，0-20ma以及4-20ma。

我們需要按照所使用的設(shè)備來決定信號類型。

但對于2線制電流信號，模塊的選擇則少了很多，只有一個4-20ma，大家知道那是為什么嗎？

因為4-20電流信號是的信號標準。行業(yè)內(nèi)一般把4-20ma電流信號作為行業(yè)標準。

那么為什么4~20mA是行業(yè)標準呢？

采用電流信號的原因是不容易受干擾。并且電流源內(nèi)阻無窮大，導線電阻串聯(lián)在回路中不影響精度，在普通雙絞線上可以傳輸數(shù)百米。上限取20mA是因為防爆的要求：20mA的電流通斷引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限沒有取0mA的原因是為了能檢測斷線：正常工作時不會低于4mA，當傳輸線因故障斷路，環(huán)路電流降為0。常取2mA作為斷線報警值。

對于西門子300/400系列PLC，在使用模擬量的時候需要在程序里選擇信號類型，除此之外還應(yīng)該在拓展模塊上更改模塊種類，

如上圖所示，選擇好模擬量輸入類型后需要將硬件的量程卡也切換到相應(yīng)的位置。

當然正常操作應(yīng)該是先有設(shè)計，先在硬件上修改，然后在程序里設(shè)置，我為了大家理解才這樣講解的。

硬件講解完了，軟件也需要編程，STEP7對于模擬量的處理很方便。

需要使用FC105，將模擬量的值轉(zhuǎn)換為0-100的數(shù)，對應(yīng)量程中的0%-100%。

文中的程序較為簡單，是一個在大料倉里面的雷達料位機，只要料倉里面的原料低于某個位置，機器就會發(fā)出一個報警，使用該報警可以提示操作人員進行手動或者自動補料。