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          西門子S7-1500 模擬量模塊讀取數(shù)據(jù)程序編寫

          來(lái)源:西門子plc模塊代理商   2024年05月23日 17:22  

          模擬量模塊工作的基本原理是:通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A-D轉(zhuǎn)換),將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)。并且以二進(jìn)制補(bǔ)碼的形式表示,占用兩個(gè)字節(jié),共16位,最高位為符號(hào)位。

          16位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示的數(shù)值范圍是-32768~+32767,但模塊的測(cè)量范圍卻不與數(shù)值范圍相同。

          測(cè)量范圍為-27648~+27648,比如測(cè)量的電壓為±10V,那么對(duì)應(yīng)關(guān)系就是:

          • -10V=-27648

          • +10V=+27648

          數(shù)值范圍測(cè)量范圍的不同,可以表示當(dāng)傳感器輸入信號(hào)超限的數(shù)據(jù),這樣CPU就能對(duì)故障進(jìn)行診斷。

          下表是輸入信號(hào)與轉(zhuǎn)換的數(shù)字值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系:

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          1、模擬量值的規(guī)范化

          無(wú)論外部的信號(hào)是什么(溫度、壓力、流量、速度),這些信號(hào)經(jīng)模塊轉(zhuǎn)換后都用-27648~+27648范圍的整數(shù)表示,這個(gè)整數(shù)沒(méi)有單位,更不容易記憶。

          我們?cè)诔绦蛑惺褂媚M量時(shí),如果程序中的數(shù)值和實(shí)際中的情況一致,那么將會(huì)更加方便。把無(wú)意義的數(shù)值轉(zhuǎn)換成有實(shí)際意義的數(shù)據(jù),就是模擬量的規(guī)范化。

          2、SCALE指令

          在經(jīng)典STEP7軟件中通過(guò)庫(kù)的方式,提供規(guī)范化程序模塊,在博途中把這些常用的功能塊做成了指令。

          SCALE指令就相當(dāng)于經(jīng)典STEP7中的FC105,用法相同。

          示例:利用壓力傳感器通過(guò)4-20mA信號(hào),采集壓力值,壓力變送器量程0~0.6MPa,如果利用SCALE指令采集模擬量數(shù)據(jù),如下圖所示:

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          • IN:模擬量數(shù)據(jù)地址,在硬件組態(tài)中可查到具體地址,以%IW開(kāi)頭(與經(jīng)典STEP7不同)。

          • HI_LIM:量程上限,本示例為壓力變送器上限程0.6,數(shù)據(jù)類型為浮點(diǎn)數(shù)。

          • LO_LIM:量程下限,本示例為壓力變送器上限程0.0,數(shù)據(jù)類型為浮點(diǎn)數(shù)。

          • RET_VAL:錯(cuò)誤代碼,當(dāng)轉(zhuǎn)換出錯(cuò)時(shí)可根據(jù)代碼提示查找錯(cuò)誤。

          • OUT:轉(zhuǎn)換值,通過(guò)指令規(guī)范化后的實(shí)際值,數(shù)據(jù)類型為浮點(diǎn)數(shù)。

          • BIPOLAR:極性選擇,0=單極性,1=雙極性。

          除了利用SCALE指令進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,當(dāng)然你也可以自己利用數(shù)學(xué)方法,構(gòu)造出轉(zhuǎn)換程序,博途中提供很方便的指令。

          但是不建議這么做,既然有了SCALE指令再去自己寫算法,顯然這么做很浪費(fèi)精力。這些指令經(jīng)過(guò)了多次驗(yàn)證,肯定不會(huì)出問(wèn)題,自己編寫的程序,容易出差錯(cuò)。

          在博途中增加了縮放SCALE_XNORM_X標(biāo)準(zhǔn)化兩個(gè)指令,也可以通過(guò)這兩個(gè)指令進(jìn)行規(guī)范化,但要比SCALE指令復(fù)雜點(diǎn),可以試著自己編寫。

          3、循環(huán)采集

          對(duì)于模擬量信號(hào),在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)很大的波動(dòng),沒(méi)必要在主程序中每個(gè)周期都掃描采集,可以利用循環(huán)中斷,實(shí)現(xiàn)固定時(shí)間間隔進(jìn)行采樣。

          新建一個(gè)組織塊,類型選擇為Cyclic interrupt(循環(huán)中斷),如下圖所示:

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          上圖中的時(shí)間間隔單位是μs,數(shù)值范圍250~60000000(250μs~60s)

          把我們編寫的模擬量采集程序塊,拖拽到循環(huán)中斷OB30中,即可實(shí)現(xiàn)每隔500ms對(duì)模擬量進(jìn)行一次采樣。

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