第二章_PLC的硬件组成和特性分解.ppt

2.5.3 数字输入/输出模块 表 2.7 SM323数字量输入/输出模块技术特性 2.5.3 数字输入/输出模块 图2.10 SM323 DI16/DO16×24VDC/0.5A内部电路及外部端子接线图 2.5.4模拟量输入模块 当控制过程含有模拟信号时，采用模拟量输入/输出（AI/AO）模块。S7-300的模拟量模块包括模拟量输入模块、模拟量输出模块和模拟量输入/输出模块。 (1)模拟量值的表示方法 S7-300的CPU用16位的二进制补码表示模拟量值。其中最高位为符号位S，“0”表示正值，“1”表示负值，被测值的精度可以调整，取决于模拟量模块的性能和它的设定参数，对于精度小于15位的模拟量值，低字节中幂项低的位不用。表2.8表示了S7-300模拟量值所有可能的精度，标有“×”的位就是不用的位，一般填入“0”。 表 2.8 S7-300模拟量值的精度 S7-300模拟量输入模块可以直接输入电压、电流、电阻、热电偶等信号，而模拟量输出模块可以输出0～10V，1～5V，－10V～10V，0～20mA，4～20mA，－20～20mA等模拟信号，具体的各种模拟量输入范围的数字化表示以及数字量与不同的模拟量输出范围间的对应关系，请参考相关技术手册。 2.5.4模拟量输入模块 (2)SM331模拟量输入模块的基本结构 模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理的数字信号，其主要组成部分是A/D (Analog/Digit)转换器。模拟量输入模块的输入信号一般是模拟量变送器输出的标准直流电压、电流信号。SM331也可以直接连接不带附加放大器的温度传感器(热电偶或热电阻)，这样可以省去温度变送器，不但节约了硬件成本，控制系统的结构也更加紧凑。 SM331模块中的各个通道可以分别使用电流输入或电压输入，并选用不同的量程。有多种分辨率可供选择，分辨率不同转换时间也不同。 2.5.4模拟量输入模块 模拟量转换是顺序执行的，每个模拟量通道的输入信号是被依次轮流转换的。 模拟量输入模块由多路开关、A/D转换器、光隔离元件、内部电源和逻辑电路组成。8个模拟量输入通道共用一个A/D转换器，通过多路开关切换被转换的通道，模拟量输入模块输入通道的A/D转换和转换结果的存储与传送是顺序进行的。 各个通道的转换结果被保存到各自的存储器，直到被下一次的转换值覆盖。可以用装入指令“L PIW…”来访问转换的结果。 2.5.4模拟量输入模块 (3)S7-300模拟量输入模块的技术参数 模拟量输入模块SM331目前有三种规格型号，即8AI*12位模块、2AI*12位模块和8AI*16位模块，分别为8通道的12位模拟量输入模块、2通道的12位模拟量输入模块、8通道的16位模拟量输入模块。其中具有12位输入的模块除了通道数不一样外，其工作原理、性能、参数设置等各方面都完全一样，具体见表2.9。 (4)传感器、变送器与模拟量输入模块的接线 AI8*13位模拟量输入模块的端子接线图和框图如图2.11所示。 表2.9模拟量输入模块SM331技术特性 2.5.4模拟量输入模块 图2.11 AI模块框图和端子连接图示例 2.5.4模拟量输入模块 SM331与传感器、变送器的连接方式主要有以下几种： 与电压型传感器的连接如图2.12所示。 图2.12 输入模块与电压型传感器的连接 2.5.4模拟量输入模块 与两线制变送器的连接如图2.13所示。 图2.13 输入模块与2线变送器电流输入的连接 2.5.4模拟量输入模块 与四线制变送器连接的端子接线图如图2.14所示。 图2.14 输入模块与4线变送器电流输入的连接 2.5.4模拟量输入模块 与热电阻的连接如图2.15所示。 图2.15 热电阻(如Ptl00)与输入模块的4线连接回路示意图 2.5.4模拟量输入模块 与热电偶连接如图2.16所示。 图2.16 热电偶与输入模块的4线连接回路示意图 2.5.5模拟量输出模块 分辨率：从12位到15位； 模拟量输出通道的转换时间和模块的循环时间：每个通道最大转换时间为0.8∽1.5ms，建立时间为0.1∽0.5ms。模块的循环时间为所激活的AO通道的转换时间与建立时间的总和； 输出的电流和电压范围可调，用参数化软件可以为每个通道设定独立的调节范围； 具有诊断能力，可将大量的诊断信息送到CPU中； 具有中断能力，当发生错误时，可将诊断信息和极限中断值送到CPU中。 1)模拟量输出模块功能 SM332用于将S7-300的数字信号转换成系统所需要的模拟信号，控制模拟量调节器或执行机构。其主要功能如下所述。 2.5.5模拟量输出模块 2)模拟量输出模块的基本结构 S7-300的模拟量输出模块SM332用于将CPU送给它的数字