全集成自動(dòng)化之模擬量處理

1、更多企業(yè)學(xué)院： 中小企業(yè)管理理全能版183套講座+897000份資料總經(jīng)理、高層層管理49套講座+116388份份資料中層管理學(xué)院院46套講座+66020份資料國(guó)學(xué)智慧、易易經(jīng)46套講座人力資源學(xué)院院56套講座+227123份份資料各階段員工培培訓(xùn)學(xué)院77套講座+ 324份資料員工管理企業(yè)業(yè)學(xué)院67套講座+ 8720份份資料工廠生產(chǎn)管理理學(xué)院52套講座+ 139200份資料財(cái)務(wù)管理學(xué)院院53套講座+ 179455份資料銷售經(jīng)理學(xué)院院56套講座+ 143500份資料銷售人員培訓(xùn)訓(xùn)學(xué)院72套講座+ 4879份份資料全集成自動(dòng)化(T I AA)解決方案培訓(xùn)教教材第二部分第二章章模擬量處理這個(gè)手冊(cè)由西

2、門門子自動(dòng)化與與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)教教育合作部(autommationn and drivee techhnologgy, Siiemenss A&D Coopeeratess withh Educcationn)以培訓(xùn)為為目的編寫。西西門子對(duì)其內(nèi)內(nèi)容不做任何何形式的保證證。手冊(cè)的傳播或者者復(fù)制，包括其內(nèi)容容的使用與發(fā)發(fā)表僅作為公公共教育及職職業(yè)培訓(xùn)之用用。其他情況需要西西門子自動(dòng)化化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)團(tuán)教育合作部部的書面許可可（Knustt先生，E-Maiil:micchael.knustthvr.siemeens.dee）。違者必究究。西門子保保留所有權(quán)力力，包括翻譯譯，以及專利利權(quán)、實(shí)用新新型或外觀設(shè)設(shè)計(jì)

3、專有權(quán)。感謝Michaael Dzziallaas Enggineerring公司司、職業(yè)學(xué)校校的教師們，和和其他有關(guān)朋朋友為本手冊(cè)冊(cè)的編寫做出出的貢獻(xiàn)。目錄：TOC o 1-2 h z下列符號(hào)代表的的含義：信息程序示例注意1.前言第二章第二部分分介紹的是SSTEP 77程序的附加加功能?；維TEP 7 編程基本STEP 7 編程2-3天第一部分STEP 7 編程晉級(jí)2-3天第二部分工業(yè)總線系統(tǒng)2-3天第四部分序列編程2-3天第三部分過程可視化2-3天第六部分SIMATIC S7 IT-通訊1-2天第五部分學(xué)習(xí)目標(biāo)：這一章，讀者將將學(xué)習(xí)模擬量量怎樣在SIIMATICC S7中輸輸入、處理和和

4、輸出模擬信號(hào)STEP 77中的數(shù)據(jù)類類型數(shù)學(xué)運(yùn)算STEP 77中的數(shù)據(jù)類類型轉(zhuǎn)化輸入和規(guī)格化化模擬量 規(guī)格化和輸出出模擬量基本條件：為了這部分內(nèi)容容的順利進(jìn)行行，我們希望望讀者具備以以下的基礎(chǔ)知知識(shí)：Windowws 95/98/20000/MEE/NET的的基本操作知知識(shí)用STEP 7對(duì)PLCC編程的基本本知識(shí)（例如如學(xué)習(xí)了第一一部分第三章章）需要的硬件和軟軟件：1PC , Windoows 955/98/22000/MME/NETT的操作系統(tǒng)統(tǒng)，以及最?。?33MMHz，644MB 的RRAM ，665MB的空空余磁盤空間間。最佳： 5000MHz，1128MB 的 RAMM，65MBB

5、的空余磁磁盤空間。2STEP 7 5.xx 軟件。3一個(gè)PC用用MPI接口口。4一個(gè)裝有CCPU 3115-2DPP的 PLCC SIMAATIC SS7300,組態(tài)舉例：電源： PSS 3077 2A CPU ： CPU 3315-2DDP 數(shù)字式輸入入：DI 16x DC 24V 數(shù)字式輸出出： DO 16x DC 24V/00.5A1 PC1 PC2 STEP 733 PC Adapter44 S7-3002.模擬信號(hào)號(hào)模擬信號(hào)與數(shù)字字信號(hào)不同，數(shù)數(shù)字信號(hào)只接接受兩種信號(hào)號(hào)“電壓達(dá)到224伏” 和“電壓未達(dá)到到0伏”，而模擬信信號(hào)能在某一一范圍內(nèi)劃分分出你想得到到的很多電壓壓。一個(gè)典型型

6、的例子是作作為模擬信號(hào)號(hào)傳送器的電電壓計(jì)。通過過調(diào)節(jié)電阻旋旋鈕的位置可可以達(dá)到從零零開始直到最最大電壓。下面是模擬量測(cè)測(cè)量在控制系系統(tǒng)技術(shù)中的的例子： 溫度 -50 +150CC流量 0 200l/mmin轉(zhuǎn)速 500 15000 R/miin 等等.這些模擬量通過過測(cè)量傳感器器都可以變成成電信號(hào)。舉舉例來說，55001500RR/min的的轉(zhuǎn)速可以轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成010V的電電壓，當(dāng)轉(zhuǎn)速速為865RR/min時(shí)時(shí)，測(cè)量傳感感器輸出的電電壓為+3.65V。 如果想用可編程程序控制器（PPLC）來實(shí)實(shí)現(xiàn)相同的測(cè)測(cè)量，電壓、電電流或電阻值值必須首先轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信信號(hào)，這稱為為模數(shù)轉(zhuǎn)換（AA/D轉(zhuǎn)換）。這這

7、意味著上面面例子中3.65V 的的電壓可轉(zhuǎn)化化成相同含義義的二進(jìn)制數(shù)數(shù)字信號(hào)。更更多時(shí)候用二二進(jìn)制數(shù)字來來表示數(shù)字信信號(hào)。如果只只用1位，例例如描述010V的電電壓范圍，那那么只能代表表一個(gè)區(qū)域。如如果用2位來來描述05V或510V的電電壓范圍，那那么可以劃分分成四個(gè)單獨(dú)獨(dú)的區(qū)域，002.5/22.55/57.5/77.510V。通常常模數(shù)轉(zhuǎn)換在在控制系統(tǒng)工工程中占8或或11位。88位可以有2256個(gè)單獨(dú)獨(dú)區(qū)域，111位可以有22048個(gè)單單獨(dú)區(qū)域 。3.STEPP 7中的數(shù)數(shù)據(jù)類型在SIMATIIC S7提提供了很多種種不同格式的的數(shù)據(jù)類型，下下表列出了基基本數(shù)據(jù)類型型。類型和描述所占位數(shù)格

8、式選項(xiàng) 范圍及數(shù)值表示示法（最低值值及最高值）示例BOOL （位位）1布爾文本TRUE/FAALSETRUEBYTE （字字節(jié)）8十六進(jìn)制數(shù)B#16#0 to B#16#FFFB#16#100WORD （字字）16二進(jìn)制數(shù)2#0 to 2#11111_11111_11111_111112#0001_0000_0000_0000十六進(jìn)制數(shù)W#16#0 to W#16#FFFFFW#16#10000BCDC#0 to C#9999C#998無符號(hào)的十進(jìn)制制數(shù)B#(0,0) to BB#(2555,255)B#(10,220)DWORD （雙雙字）32二進(jìn)制數(shù)2#0 to 2#11111_11111

9、_11111_11111_11111_11111_11111_111112#1000_0001_0001_1000_1011_1011_0111_1111十六進(jìn)制數(shù)DW#16#00000_00000 tto DW#16#FFFFF_FFFFFDW#16#000A2_11234無符號(hào)的十進(jìn)制制數(shù)B#(0,0,0,0) to B#(255,255,2255,2555)B#(1,144,100,120)INT （整數(shù)數(shù)）16有符號(hào)的十進(jìn)制制數(shù) -32768 to 3227671DINT （整整數(shù)，32位位）32有符號(hào)的十進(jìn)制制數(shù)L#-214774836448 to L#214474836647L#1

10、REAL （浮浮點(diǎn)數(shù)）32IEEE 浮點(diǎn)點(diǎn)數(shù) 上限： 3.4028223e+388下限： 1.1755495e-381.2345667e+133S5TIME （SIMAATIC時(shí)間間）16S7時(shí)間，每步步10ms （缺省值）S5T#0H_0M_0S_10MS to S55T#2H_46M_300S_0MSS andSS5T#0HH_0M_0S_0MSS5T#0H_1M_0S_0MSS55TIME#1H_1MM_0S_00MSTIME (IIEC時(shí)間)32IEC時(shí)間，每每步1ms，帶帶符號(hào)整數(shù)-T#24D_20H_331M_233S_6488MS tooT#24DD_20H_31M_233S_6

11、477MST#0D_1HH_1M_0S_0MSTIIME#0DD_1H_11M_0S_0MSDATE (IIEC日期)16IEC日期，每每步1天D#1990-1-1 tto D#22168-112-31DATE#19994-3-15TIME_OFF_DAY (時(shí)間)32時(shí)間每步1mssTOD#0:00:0.0 to TOOD#23:59:599.999TIME_OFF_DAY#1:10:3.3CHAR (字字符)8ASCII 字字符 A, B ettc.B 注意：在模擬量量處理中，IINT和REAL的數(shù)數(shù)據(jù)格式扮演演了很重要的的角色，因?yàn)闉檩斎氲哪M擬量在INT格式中中以實(shí)數(shù)的形形式存在。由由

12、于INT格式會(huì)會(huì)造成舍入誤誤差，在更精精確的數(shù)據(jù)處處理中，只能使用REEAL 格式。4.數(shù)學(xué)運(yùn)算算4.1固定小小數(shù)點(diǎn)數(shù)的計(jì)計(jì)算（INTT 和 DINTT）使用固定小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)數(shù)，加、減減、乘、除等等整數(shù)的數(shù)學(xué)學(xué)操作成為可可行。然而，由由于不考慮小小數(shù)點(diǎn)后面的的數(shù)，會(huì)造成成舍入誤差。 操作所占位數(shù)功能+I16將累加器1低字字中的內(nèi)容與與累加器2低低字中的內(nèi)容容相加，結(jié)果果保存到累加加器1低字中中。 -I16將累加器2低字字中的內(nèi)容減減去累加器11低字中的內(nèi)內(nèi)容，結(jié)果保保存到累加器器1中。*I16將累加器2低字字中的內(nèi)容乘乘以累加器11低字中的內(nèi)內(nèi)容，結(jié)果保保存到累加器器1中。/I16將累加器2低字字

13、中的內(nèi)容除除以累加器11低字中的內(nèi)內(nèi)容，商保存存到累加器11低字中，余余數(shù)保存到累累加器1的高高字中。+D32將累加器1中的的內(nèi)容與累加加器2中的內(nèi)內(nèi)容相加，結(jié)結(jié)果保存到累累加器1中。-D32將累加器2中的的內(nèi)容減去累累加器1中的的內(nèi)容，結(jié)果果保存到累加加器1中。*D32將累加器2中的的內(nèi)容乘以累累加器1中的的內(nèi)容，結(jié)果果保存到累加加器1中。/D32將累加器2中的的內(nèi)容除以累累加器1中的的內(nèi)容，僅把把商保存到累累加器1中。MOD32將累加器2中的的內(nèi)容除以累累加器1中的的內(nèi)容，僅把把余數(shù)保存到到累加器1中中。 4.2浮點(diǎn)數(shù)數(shù)運(yùn)算（REEAL）使用浮點(diǎn)數(shù)可以以完成很多的的數(shù)學(xué)操作。小小數(shù)點(diǎn)的正確

14、確位置在這里里要尤其注意意。OperatiionFunctioon+R將累加器1（332位標(biāo)準(zhǔn)IIEEE浮點(diǎn)點(diǎn)數(shù)，下同）和和累加器2（332位標(biāo)準(zhǔn)IIEEE浮點(diǎn)點(diǎn)數(shù)，下同）中中的內(nèi)容相加加，結(jié)果保存存在累加器11中。-R將累加器2中內(nèi)內(nèi)容減去累加加器1中的內(nèi)內(nèi)容，結(jié)果保保存在累加器器1中。*R將累加器2中內(nèi)內(nèi)容乘以累加加器1中的內(nèi)內(nèi)容，結(jié)果保保存在累加器器1中。/R將累加器2中內(nèi)內(nèi)容除以累加加器1中的內(nèi)內(nèi)容，結(jié)果保保存在累加器器1中。SQRT對(duì)累加器1中的的內(nèi)容求平方方根，結(jié)果保保存在累加器器1中。SQR對(duì)累加器1中的的內(nèi)容求平方方，結(jié)果保存存在累加器11中。 LN對(duì)累加器1中的的內(nèi)容求自然然

15、對(duì)數(shù)，結(jié)果果保存在累加加器1中。EXP對(duì)累加器1中的的內(nèi)容求指數(shù)數(shù)（以e為底底），結(jié)果保保存在累加器器1中。SIN把累加器1中的的內(nèi)容作為以以弧度表示的的角度，求其其正弦，結(jié)果果保存在累加加器1中。 COS把累加器1中的的內(nèi)容作為以以弧度表示的的角度，求其其余弦，結(jié)果果保存在累加加器1中。TAN把累加器1中的的內(nèi)容作為以以弧度表示的的角度，求其其正切，結(jié)果果保存在累加加器1中。ASIN計(jì)算累加器1中中內(nèi)容的反正正弦，結(jié)果保保存在累加器器1中。ACOS計(jì)算累加器1中中內(nèi)容的反余余弦，結(jié)果保保存在累加器器1中。 ATAN計(jì)算累加器1中中內(nèi)容的反正正切，結(jié)果保保存在累加器器1中。 4.3數(shù)據(jù)格格式轉(zhuǎn)

16、換操作作因?yàn)閿?shù)字的格式式不總是適合合以后重要的的操作，因此此要對(duì)數(shù)字進(jìn)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換換操作。 OperatiionFunctioonBTIBCD轉(zhuǎn)成整數(shù)數(shù)（16位）。將將累加器1低低字中的二進(jìn)進(jìn)制編碼十進(jìn)進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成成整數(shù)（166位）。BTDBCD轉(zhuǎn)成整數(shù)數(shù)（32位）。將將累加器1中中的二進(jìn)制編編碼十進(jìn)制數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)數(shù)（32位）。ITB整數(shù)（16位）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)成BCD。將將累加器1低低字中的整數(shù)數(shù)（16位）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制制編碼十進(jìn)制制數(shù)。ITD整數(shù)（16位）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)成雙整數(shù)（332位）。將將累加器1低低字中的整數(shù)數(shù)（16位）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)數(shù)（32位）。DTB雙整數(shù)（32位位）轉(zhuǎn)換成BBCD。將累累加器1

17、中的的雙整數(shù)（332位）轉(zhuǎn)換換成二進(jìn)制編編碼十進(jìn)制數(shù)數(shù)。DTR雙整數(shù)（32位位）轉(zhuǎn)換成浮浮點(diǎn)數(shù)（322位， IEEEE-FP）。將將累加器1中中的雙整數(shù)（332位）轉(zhuǎn)換換成浮點(diǎn)數(shù)（32位， IEEE-FP）。RND取整。將累加器器1中的322位IEEEE浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換換成32位整整數(shù)（雙整數(shù)數(shù)）。如果被被轉(zhuǎn)換數(shù)字的的小數(shù)部分位位于奇數(shù)和偶偶數(shù)之間，該該指令選擇偶偶數(shù)結(jié)果。RND+取整為較大的雙雙整數(shù)。該指指令將結(jié)果取取整為大于或或等于該浮點(diǎn)點(diǎn)數(shù)的最小整整數(shù)。RND-取整為較小的雙雙整數(shù)。該指指令將結(jié)果取取整為小于或或等于該浮點(diǎn)點(diǎn)數(shù)的最大整整數(shù)。 TRUNC截尾取整。該指指令取結(jié)果為為被轉(zhuǎn)換浮點(diǎn)點(diǎn)數(shù)

18、的整數(shù)部部分。 注意：在模擬擬量處理的情情況下，模擬擬量處于INNT格式，由由于INT格式的的舍入誤差，應(yīng)應(yīng)該將其轉(zhuǎn)換換成REALL格式。如果果不能直接轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，就先用用ITD指令將將其轉(zhuǎn)換成DDINT格式式，然后 再再用DTD指令轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成REAAL格式。.5.輸入/輸輸出模擬量模擬量輸入在PPLC中作為為一個(gè)字的信信息，這個(gè)字字的存取使用用以下指令：LPIW xx作為“模擬輸入字字的裝入”T PQW x 作為“模擬輸出字字的傳送”每一個(gè)模擬量量（“信道”）都分配了了一個(gè)外圍的的輸入輸出字字。格式是整整數(shù)的INTT型。輸入輸出字的地地址依賴于模模塊的初始地地址。如果把把模擬模塊插插在插槽4，那那

19、么它的缺省省初始地址為為256。以以后的模擬模模塊的初始地地址按每個(gè)插插槽16來增增加。這個(gè)缺缺省的初始地地址可以在硬硬件配置表中中逐條顯示并并核對(duì)。 插槽6的第一路路模擬輸入的的地址是PIIW 2888，第二路模模擬輸入的地地址是PIWW 290，第第一路模擬輸輸出的地址是是PQW 2288，等等等。在PLC的進(jìn)一一步操作（數(shù)數(shù)字化）中，模模擬量轉(zhuǎn)換與與模擬輸入輸輸出相同。SSM334模模塊帶有4路路模擬輸入和和2路模擬輸輸出，當(dāng)模擬擬信號(hào)從0到10V，0 to 20mA時(shí)時(shí)，數(shù)字量的的范圍如下： 模擬量的區(qū)域在PLC中數(shù)字量的進(jìn)一步操作模擬量的區(qū)域在PLC中數(shù)字量的進(jìn)一步操作0A/0V 10mA/5V 20mA/10V 0 0 13824 27648這些數(shù)字量需要要經(jīng)常通過PPLC中的進(jìn)進(jìn)一步處理來來規(guī)格化。輸入和規(guī)格化模模擬量如果一個(gè)模擬量量已轉(zhuǎn)化成了了數(shù)字量，在在PLC能處處理它之前還還必須經(jīng)過規(guī)規(guī)格化。同樣樣的，從外圍圍設(shè)備來的模模擬輸出量也也需要規(guī)格化化。在STEP 77的程序中，規(guī)規(guī)格化在數(shù)學(xué)學(xué)操作中進(jìn)行行。所以數(shù)學(xué)學(xué)操作應(yīng)該盡盡可能的精確確。將要規(guī)格格化的值必須須轉(zhuǎn)化成REEAL的數(shù)據(jù)據(jù)類型，這樣樣舍入誤差的的影響可以最最小。 練習(xí):在下面的例子中中，從0到110V的值中輸入入到插在插槽槽6的模擬模模塊中。