在生产过程中,存在大量的物理量,如压力、温度、速度、旋转速度、pH值、粘度等,而PLC作为数字控制器不能够直接处理连续数据。因此,必须对这些物理量进行离散化,这就是模/数(A/D)转换。另外,控制这些物理量的执行器多数接收的也是模拟量,所以,PLC处理过的数据还必须进行数/模(D/A)转换成连续的模拟信号(如电压、电流)来驱动执行器动作,从而达到控制物理量的目的。
S7-300系列的模拟量模块主要有SM331、SM332和S M334。模拟量模块SM331只具有模拟量输入通道,用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻器和电阻式温度计,将扩展过程中的模拟信号转化为S7-300内部处理用的数字信号。模拟量模块SM332只带有模拟量输出通道,用于将S7-300与执行元件相连,将数字输出值转换为模拟信号。模拟量输入/输出模块SM334兼有模拟输入和模拟输出的功能。SM331与SM332模块背面还有量程盒,用户在使用的时候应该根据实际情况选择传感器的类型、量程,以及能够正确地接线。而SM334不需要设置量程盒,该模块使用起来比较简单。
1.模拟量输入模块SM331
SM331有多路输入通道可供选择的模块,如AI2×12bit、AI4×12bit、AI8×12bit、AI8×16bit、AI8×RTD等。下面以AI4×12bit模块为例来说明SM331的使用。
SM331(AI8×12bit)是一个具有8个输入测量通道的模块,2个通道为一组。通过改变模块背面的量程盒的位置,每个通道测量可以分别设置4个不同的测量范围,如图2-4所示。
1号框内给出了4种测量信号的范围,分别如下:
A:+/-80/250/500/1000 mV/Pt100的热电偶、热电阻测量。
B:+/-2.5V/5V/1-5V/10V电压测量。
C:标准4~20 mA、0~20 mA、+/-10 mA、+/-3.2 mA、+/-20 mA的4线制电流(4DMU)。
D:标准4~20 mA的2线制电流(2DMU)。
图2-4 SM331的量程盒设定
2号框内给出了1号通道组,包括两个通道CH0和CH1;2号通道组,包括通道CH2和CH3;3号通道组,包括通道CH4和CH5;4号通道组,包括通道CH6和CH7。(www.daowen.com)
4号框显示的是一个量程盒,每个通道组内的两个通道的测量信号可以设定成一号框内指示的A、B、C和D 4种信号模式。
在3号框内,当A的箭头指向通道号的时候,说明CH6和CH7的输入信号为+/-80/250/500/1000 mV/Pt100的电压信号。类似地,其他通道组的量程盒可以根据实际情况选择恰当的信号类型,如3号框,只要将该信号的类型号(A、B、C和D)的箭头指向通道号即可。
如果要改变某个通道组的测量范围,采取以下步骤调整量程卡:
1)使用螺钉旋具将量程卡从模拟量输入模块中松开,如图2-5所示。
2)将量程卡(正确定位1)插入模拟量输入模块中。所选测量范围为指向模块上标记点2的测量范围,如图2-6所示。
模拟量模块发生故障时,总是以模块上的SF指示灯来指示。而且,故障信息也可以从诊断缓冲区中获得。
图2-5 将量程卡从模拟量输入模块中松开
图2-6 将量程卡插入模拟量输入模块
2.模拟量模块SM334
SM334既有模拟量输入通道,也有输出通道。该模块本身没有量程盒选择。SM334模拟量模块有不同的订货号,每个订货号的产品在功能上略有差别。以订货号为6ES7334-0CE01-0AA0的SM334的模块为例,该模块有4个输入通道、2个输出通道。每个输入通道既可以连接电压信号,也可以连接电流信号,但不能在连接电压信号的同时又连接电流信号。每个输出通道也是既可以连接电压信号,也可以连接电流信号,但也不能同时使用。
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