SIEMENS S7-200实现64点温度采集 点击：3787 | 回复：49
发表于：2010-03-17 23:48:15
楼主
工业现场经常碰到需要用PLC采集多路模拟量尤其是热电偶温度、热电阻温度的情况，下面提供一个用西门子Ｓ7-200挂接4个S7-EM239模块（北京玖阳易通产品）采集64路热电阻温度的案例，与各位工控界的同仁共享。
S7-EM239是一款16路万能输入的模入前端，专为S7-200模拟量扩展设计，外形结构、尺寸与S7-200相同，经软件设置后可直接输入标准电压、电流、热阻、热偶各种信号，包括0~5V、0~50mV、0~10mA、4~20mA、Pt100、Cu50、K分度、S分度等均可自由混接输入，通道之间隔离，精度0.1级，RS485通信接口。
西门子Ｓ7-200挂接4个S7-EM239采集64路温度量的步骤如下：
（一） 将Ｓ7-200（以226为例）的RS485通信接口和4个S7-EM239 的RS485通信接口用双绞线串接起来，Ｓ7-200通信口（九芯）的３脚接4个S7-EM239通讯口的3端子（A+）；Ｓ7-200通信口（九芯）的8脚接4个S7-EM239通讯口的8端子（B-）；Ｓ7-200通信口（九芯）的5脚接4个S7-EM239通讯口的1、9端子（485地）。
（二） 在Ｓ7-200安装MODBUS协议库，调用MBUS_CTRL设置S7-200的通讯参数（19200bps），调用MBUS_MSG读取4个S7-EM239模块的采集数据。
就是这么简单。此种方法最多可采集512路模拟量或1024路开关量(32个站时)，还可以用于控制多路模拟量或开关量输出。
发表于：2010-09-29 11:06:27
28楼
热电阻的接线方法有两线、三线、四线制接线方法，有很多朋友不知道为什么这样接线，有必要在这里详细说明。热电阻温度测量方法从设计的角度着重考虑热电阻导线电阻引起的误差，热电阻到仪表的距离是不确定的，也就是导线的电阻是不确定的，而导线电阻直接引来温度测量误差，对于Pt100热电阻0.38相当1度，可见导线电阻误差不可忽视。
两线制热电阻测量方法不能消除导线电阻误差，适合不需要精确温度测量的场合，使用时可以预先测量出导线的电阻，折合成温度后在测量结果中扣除，当然这是一种粗略的补偿方法。
四线制热电阻测量方法能够完全消除导线电阻的误差，适合实验室内进行精密的电阻测量使用，由于导线比较多，在工业测量中感觉比较复杂，一般不采用四线制测量方法。
三线制热电阻测量方法是比较常用的方法，既能消除导线电阻误差，接线也比较简单，是比较专业的温度测量方法。消除导线电阻的前提是：三根导线是相同的材质、相同的线径、相同的长度。
下面三种接线方法，测量效果完全不同，第一种和第二种看起来相同，其实效果完全不同。
第一种是正确的方法，能完全消除导线电阻的误差。
第二种方法也能工作，但导线电阻误差不能消除。
第三种方法是错误的接线，模块不能正常采集温度数据。
有关热电阻温度采集的使用方法及软件编程参见www.485bus.com。
两线制热电阻测量方法不能消除导线电阻误差，适合不需要精确温度测量的场合，使用时可以预先测量出导线的电阻，折合成温度后在测量结果中扣除，当然这是一种粗略的补偿方法。
四线制热电阻测量方法能够完全消除导线电阻的误差，适合实验室内进行精密的电阻测量使用，由于导线比较多，在工业测量中感觉比较复杂，一般不采用四线制测量方法。
三线制热电阻测量方法是比较常用的方法，既能消除导线电阻误差，接线也比较简单，是比较专业的温度测量方法。消除导线电阻的前提是：三根导线是相同的材质、相同的线径、相同的长度。
下面三种接线方法，测量效果完全不同，第一种和第二种看起来相同，其实效果完全不同。
第一种是正确的方法，能完全消除导线电阻的误差。
第二种方法也能工作，但导线电阻误差不能消除。
第三种方法是错误的接线，模块不能正常采集温度数据。
有关热电阻温度采集的使用方法及软件编程参见www.485bus.com。
发表于：2010-09-30 11:03:03
29楼
热电偶测温原理是：两种不同材质的金属导线将一端（测量端）焊接在一起，另一端（冷端）就有电压输出，输出电压与两端的温度有关，有此看出，仅通过测量热电偶的输出电压不能得到测量端的温度，还必须知道冷端的温度，这样测量端的温度才能唯一确定。这个过程叫做热电偶冷端温度补偿。
热电偶的热电特性是非线性的，有的甚至是二次曲线的，用量最大的K型偶比较接近线性，但计算温度也不能按线性计算，那样误差很大。不进行冷端补偿时所测得的温度比实际小，具体小多少可以直观的理解成小了冷端温度的数值，但将冷端温度直接加到测量结果中也不是实际温度，因为热电偶的热电特性是非线性的。冷端温度补偿的正确方法是：
1，首先测量热电偶的输出电压E1；
2，然后测量热电偶的冷端温度T0；
3，根据冷端温度T0查热电偶的分度表，将T0折算成对应的热电势（电压）E0；
4，将E1和E0相加得到电势E，查分度表得到E对应的温度T，T就是测量端的实际温度。
由此可以看出热电偶冷端温度补偿不是将两个温度相加，而是将两个温度对应的电势相加，最后才得到测量端的温度。
FCS911和FCS913一线通模块是16路热电偶测量模块，热电偶类型可以是E、K、J、T、S、EA-2等型号，每个通道信号类型可以单独设置，16个通道可以混合信号输入，模块具有RS485接口，支持MODBUS-RTU通讯协议，可以连接各种PLC，构成低成本温度采集系统。
FCS911、FCS913使用时需要设置通道的信号类型，同时需要设置各通道的冷端补偿通道，同一个模块内的16个通道可以使用同一个冷端温度补偿，建议用第16通道做冷端温度补偿（FCS913第16通道固定做补偿通道）。设置方法如下：
1，在一线通工具软件中选择“模块设置”/“信号类型”，出现下面的“信号类型”设置窗口；
2，在“地址编号”处输入欲设置模块的地址号；
3，在“信号类型”处选择该通道的信号类型，当“信号类型”选项中选择的是热电偶时，窗口中会出现“补偿通道”选项；
4，在“补偿通道”处输入该输入通道的冷端温度补偿通道号16（假设使用16通道做补偿通道）；
1， 按“确定”完成本通道的信号类型设置，同时“通道号”加1，进行下一通道的设置，重复上面的过程。
注意在设置16通道时（补偿通道），一定将该通道设置成热电阻类型，使用时也必须将对应型号的热电阻温度计（模块随机配送一只Pt100热电阻）按热电阻接线方法连接到16通道上。
设置完成后，模块工作时自动进行冷端温度测量，自动将冷端温度补偿到各个热电偶输入通道，各个热电偶通道最后的采集结果都是实际的温度值，整个补偿过程是自动的。
FCS911、FCS913详细的使用方法及软件编程参见www.485bus.com。
热电偶的热电特性是非线性的，有的甚至是二次曲线的，用量最大的K型偶比较接近线性，但计算温度也不能按线性计算，那样误差很大。不进行冷端补偿时所测得的温度比实际小，具体小多少可以直观的理解成小了冷端温度的数值，但将冷端温度直接加到测量结果中也不是实际温度，因为热电偶的热电特性是非线性的。冷端温度补偿的正确方法是：
1，首先测量热电偶的输出电压E1；
2，然后测量热电偶的冷端温度T0；
3，根据冷端温度T0查热电偶的分度表，将T0折算成对应的热电势（电压）E0；
4，将E1和E0相加得到电势E，查分度表得到E对应的温度T，T就是测量端的实际温度。
由此可以看出热电偶冷端温度补偿不是将两个温度相加，而是将两个温度对应的电势相加，最后才得到测量端的温度。
FCS911和FCS913一线通模块是16路热电偶测量模块，热电偶类型可以是E、K、J、T、S、EA-2等型号，每个通道信号类型可以单独设置，16个通道可以混合信号输入，模块具有RS485接口，支持MODBUS-RTU通讯协议，可以连接各种PLC，构成低成本温度采集系统。
FCS911、FCS913使用时需要设置通道的信号类型，同时需要设置各通道的冷端补偿通道，同一个模块内的16个通道可以使用同一个冷端温度补偿，建议用第16通道做冷端温度补偿（FCS913第16通道固定做补偿通道）。设置方法如下：
1，在一线通工具软件中选择“模块设置”/“信号类型”，出现下面的“信号类型”设置窗口；
2，在“地址编号”处输入欲设置模块的地址号；
3，在“信号类型”处选择该通道的信号类型，当“信号类型”选项中选择的是热电偶时，窗口中会出现“补偿通道”选项；
4，在“补偿通道”处输入该输入通道的冷端温度补偿通道号16（假设使用16通道做补偿通道）；
1， 按“确定”完成本通道的信号类型设置，同时“通道号”加1，进行下一通道的设置，重复上面的过程。
注意在设置16通道时（补偿通道），一定将该通道设置成热电阻类型，使用时也必须将对应型号的热电阻温度计（模块随机配送一只Pt100热电阻）按热电阻接线方法连接到16通道上。
设置完成后，模块工作时自动进行冷端温度测量，自动将冷端温度补偿到各个热电偶输入通道，各个热电偶通道最后的采集结果都是实际的温度值，整个补偿过程是自动的。
FCS911、FCS913详细的使用方法及软件编程参见www.485bus.com。
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