(1)、测温范围为 0~200 ,变送器输出信号为4~20ma
(2)、测温范围为 0~200 ,变送器输出信号为0~5V
(3)、测温范围为 -100 ~500 ,变送器输出信号为4~20ma
(1)和(2)二个温度传感变送器,测温范围一样,但输出信号不同,(1)和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同,这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块,其转换公式也是各不相同。
一、转换公式的推导
下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导:
对于(1)和(3)传感变送器所用的模块,其模拟量输入设置为0~20ma电流信号 ,20ma
对应数子量=32000,4 ma对应数字量=6400;
对于(2)传感变送器用的模块,其模拟量输入设置为0~5V电压信号,5V对应数字量=32000,0V对应数字量=0;
某设备装有4种传感器:
1、真空压力传感器,量程为:0~0.1Mpa;输出给PLC的信号为4~20ma。
2、蒸汽压力传感器,量程为:0~1.0Mpa;输出给PLC的信号为4~20ma。
3、温度传感器,量程为:0~200 度;输出给PLC的信号为4~20ma。
4、电机转速,量程为:0~50转/秒;输出给PLC的信号为4~20ma。
该设备用蒸汽对其罐体加热,并对温度要求按设定的温度值进行温度控制。控制方式采用自动调整电动阀开门角度的大小来改变加热管道的蒸汽的流量。电动阀的控制信号为4~20ma,即输入4ma时,电动阀关门,输入20ma时,电动阀门全开。
为此选用了含有4路模拟输入和一路模拟输出的模块EM235。其4路模拟量输入信号皆设定为0~20ma电流输入模式,一路模拟量输出信号设定为4~20ma电流输出模式。
要求用触摸屏显示这4种信号的时时状态值,并在触摸屏上设置控制的温度参数,传给PLC使PLC按此值进行温度控制。由于本文重点是讲述有关模拟量的输入与输出的编程设计,对触摸屏的编程设计不予讲述,只提供触摸屏与PLC的通讯变量:
VD0:为真空压力显示区,由PLC传送给触摸屏。
VD4:为蒸汽压力值显示区,由PLC传送给触摸屏。
VW8:为蒸汽温度值显示区,由PLC传送给触摸屏。
VW10:为电机转速值显示区,由PLC传送给触摸屏。
VW12:设定温度值区,由触摸屏传送给PLC.
一、硬件电路的配置:
(一)、硬件设置
除上述4种传感器外,选用:
1、S7-200PLC一台,型号为:CPU222 CN 。
2、选用EM235模拟量输入模块一块(输入设置:0~20 ma工作模式;输出设置:
4~20ma)。
3、变频器一台,型号为PI8100,由PLC控制启停,手动调速。
4、西门子触摸屏一块。型号:Smart 700
(二)、对传感器输出的4~20ma转换为显示量程的公式推导:
EM235模拟量输入输出模块,当输入信号为20ma时,对应的数字量=32000,故:
输入=4ma时,对应的数字量=6400,对应显示量程值=0。 输入20ma时,对应的数字量
=32000,对应显示量程值最大值=Hm,
这4个转换公式,前二种为实数运算,后二种为整数运算,为简化程序,自定义二个功能块分别用于实数与整数运算,而每个功能块在程序运行中又都调用二次,分别计算不同的物理量。为此功能块设有二个数字输入与一个计算结果输出三个口,以适用于多次调用去计算不同物理量的值。请见附件编程: