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PLC模拟量转换方法 1、基本概念 我们生活在一个物质的世界中。世间所有的物质都包含了化学和物理特性，我们是通过对物质的表观性质来了解和表述物质的自有特性和运动特性。这些表观性质就是我们常说的质量、温度、速度、压力、电压、电流等用数学语言表述的物理量，在自控领域称为工程量。这种表述的优点是直观、容易理解。在电动传感技术出现之前，传统的检测仪器可以直接显示被测量的物理量，其中也包括机械式的电动仪表。 2、标准信号 在电动传感器时代，中央控制成为可能，这就需要检测信号的远距离传送。但是纷繁复杂的物理量信号直接传送会大大降低仪表的适用性。而且大多传感器属于弱信号型，远距离传送很容易出现衰减、干扰的问题。因此才出现了二次变送器和标准的电传送信号。二次变送器的作用就是将传感器的信号放大成为符合工业传输标准的电信号，如0－5V、0－10V或4－20mA（其中用得*多的是4－20mA）。而变送器通过对放大器电路的零点迁移以及增益调整，可以将标准信号准确的对应于物理量的被检测范围，如0－100℃或-10－100℃等等。这是用硬件电路对物理量进行数学变换。中央控制室的仪表将这些电信号驱动机械式的电压表、电流表就能显示被测的物理量。对于不同的量程范围，只要更换指针后面的刻度盘就可以了。更换刻度盘不会影响仪表的根本性质，这就给仪表的标准化、通用性和规模化生产带来的无可限量的好处。 3、数字化仪表 到了数字化时代，指针式显示表变成了更直观、更的数字显示方式。在数字化仪表中，这种显示方式实际上是用纯数学的方式对标准信号进行逆变换，成为大家惯的物理量表达方式。这种变换就是依靠软件做数学运算。这些运算可能是线性方程，也可能是非线性方程，现在的电脑对这些运算是易如反掌。 4、信号变换中的数学问题 信号的变换需要经过以下过程：物理量－传感器信号－标准电信号－A/D转换－数值显示。 声明：为简单起见，我们在此讨论的是线性的信号变换。同时略过传感器的信号变换过程。 假定物理量为A，范围即为A0－Am，实时物理量为X；标准电信号是B0－Bm，实时电信号为Y；A/D转换数值为C0-Cm，实时数值为Z。 如此，B0对应于A0，Bm对应于Am，Y对应于X，及Y=f(X)。由于是线性关系，得出方程式为Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0。又由于是线性关系，经过A/D转换后的数学方程Z=f(X)可以表示为Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0。那么就很容易得出逆变换的数学方程为X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0。方程中计算出来的X就可以在显示器上直接表达为被检测的物理量。 5、plc中逆变换的计算方法 以西门子S7-200和4－20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400－32000，及C0=6400，Cm=32000。于是，X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0。 例如某温度传感器和变送器检测的是-10－60℃，用上述的方程表达为X=70*(Z-6。经过PLC的数学运算指令计算后，hmi可以从结果寄存器中读取并直接显示为工程量。 用同样的原理，我们可以在HMI上输入工程量，然后由软件转换成控制系统使用的标准化数值。 在西门子S7-200中，(Z-6400)/25600的计算结果是非常重要的数值。这是一个0－1.0（100％）的实数，可以直接送到PID指令（不是指令向导）的检测值输入端。PID指令输出的也是0－1.0的实数，通过前面的计算式的反计算，可以转换成6400－32000，送到D/A端口变成4－20mA输出。 以上讲述的是PLC中工程量转换的基本方法，程序的编写则因人、因事而异。但是万变不离其衷。
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15、S7-200CPU上的通讯口都能干什么用？ 1）安装了编程软件Micro/WIN的编程电脑可以对plc编程 2）可以连接其他S7-200CPU的通讯口组成网络 3）可以与S7-300/400的MPI通讯口通讯 4）可以连接西门子的hmi设备（如TD200、TP170micro、TP170、TP270等） 5）可以通过OPCServer（PCAccessV1.0）进行数据发布 6）可以连接其他串行通讯设备 7）可以与第三方HMI通讯 16、S7-200CPU上的通讯口是否可以扩展？ 不能扩展出与CPU通讯口功能完全一样的通讯口。 在CPU上的通讯口不够的情况下，可以考虑： 购买具有更多通讯口的CPU 考察连接设备的种类，如果其中有西门子的人机界面（HMI，操作面板），可以考虑增加EM277模块，把面板连接到EM277 17、S7-200CPU上的通讯口，通讯距离究竟有多远？ 《S7-200系统手册》上给出的数据是一个网段50m，这是在符合规范的网络条件下，能够保证的通讯距离。凡出50m的距离，应当加中继器。加一个中继器可以延长通讯网络50米。如果加一对中继器，并且它们之间没有S7-200CPU站存在（可以有EM277），则中继器之间的距离可以达到 1000米。符合上述要求就可以做到非常可靠的通讯。 实际上，有用户做到了过50m距离而不加中继器的通讯。西门子不能保证这样的通讯一定*。 18、用户在设计网络时，应当考虑到哪些因素？ S7-200CPU上的通讯口在电气上是RS-485口，RS-485支持的距离是1000mS7-200CPU上的通讯口是非隔离的，需要注意保证网络上的各通讯口电位相等信号传输条件（网络硬件如电缆、连接器，以及外部的电磁环境）对通讯*与否的影响很大 19、S7-200的有实时时钟吗？ CPU221、CPU222没有内置的实时时钟，需要外插“时钟/电池卡”才能获得此功能。CPU224、CPU226和CPU226XM都有内置的实时时钟。 20、如何设置日期、时间值，使之开始走动？ 1）用编程软件（Micro/WIN）的菜单命令PLC>TimeofDayClock...，通过与CPU的在线连接设置，完成后时钟开始走动 2）编用户程序使用Set_RTC（设置时钟）指令设置。 21、智能模块的地址是如何分配的？ S7-200系统中除了数字量和模拟量I/O扩展模块占用输入/输出地址外，一些智能模块（特殊功能模块）也需要在地址范围中占用地址。这些数据地址被模块用来进行功能控制，一般不直接连接到外部信号。 CP243-2（AS-Interface模块）除了使用IB/QB作为状态和控制字节外，AI和AQ用于AS-Interface从站的地址映射。
MM992-2VD介质模块可用于ScalanceX-300系列中的所有模块化交换机及ScalanceS627-2M安全模块。传输带宽取决于电缆的长度和质量，500米长的电缆通常可实现100Mbit/s带宽，而对于长度为1,000米的电缆，可实现10Mbit/s带宽。
