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用S7-200输入温度值怎么转换为数字量!
发布时间:2025-12-31        浏览次数:0        返回列表

在S7-200 PLC中,将温度传感器(如热电偶或热电阻)的模拟量输入转换为数字量(即实际温度值)需经过硬件配置软件编程两个步骤。以下是详细流程:

一、硬件配置

  1. 选择温度传感器类型

    • 热电偶(如K型、J型):需使用EM231 TC模块(支持2路热电偶输入)。

    • 热电阻(如PT100、PT1000):需使用EM231 RTD模块(支持2路热电阻输入)。

    • 模拟量输入模块(如EM231 AI):若传感器输出4~20mA或0~10V信号,需配置为对应量程。

  2. 模块接线与DIP开关设置

    • 接线:将传感器输出信号(4~20mA或0~10V)接入模块端子(如AIW0+、AIW0-)。

    • DIP开关:设置输入量程(如0~20mA或4~20mA)。

    • 接线:将热电阻三线制接入模块端子(如RTD1+、RTD1-、RTD1C)。

    • DIP开关:设置电阻类型(如PT100)、导线补偿(默认3线制)。

    • 接线:将热电偶正负极接入模块端子(如TC1+、TC1-)。

    • DIP开关:设置传感器类型(如K型)、冷端补偿(默认开启)。

    • EM231 TC模块

    • EM231 RTD模块

    • EM231 AI模块

  3. PLC硬件组态

    • 在STEP 7-Micro/WIN中,通过“系统块”→“模拟量输入”配置模块通道类型(如温度、电流、电压)。

二、软件编程

方法1:直接读取模块转换后的数字量(推荐)

EM231 TC/RTD模块内部已将温度值转换为数字量(单位为0.1℃或0.1℉),可直接读取:

  1. 读取原始值

    • 热电偶模块:温度值存储在AIWx寄存器中(如AIW0),单位为0.1℃(例如AIW0=250表示25.0℃)。

    • 热电阻模块:同理,AIWx单位为0.1℃。

  2. 编程示例

    ladLD SM0.0              // 常ON触点MOVW AIW0 VW10        // 将AIW0的值存入VW10(实际温度×10)
    // 若需显示为整数温度,可除以10(但S7-200无除法指令,需用浮点运算)

    浮点运算示例(转换为实际温度值)

    ladLD SM0.0LDW AIW0              // 读取AIW0
    ITD D0 VD4           // 整数转双整数(扩展精度)
    DTR VD4 VD8          // 双整数转实数
    LDR 0.1              // 加载0.1(分度值)
    /R VD8 VD0           // VD8 / 0.1 → VD0(实际温度值)

方法2:模拟量输入模块(EM231 AI)的线性转换

若使用EM231 AI模块接收4~20mA信号(如温度变送器输出),需手动线性转换:

  1. 确定量程

    • 假设温度变送器量程为0~100℃,输出4~20mA。

    • AIWx原始值范围:6400(4mA)~32000(20mA)。

  2. 线性转换公式

温度=320006400(AIWx6400)×100

简化后:

温度=25600(AIWx6400)×100

  1. 编程示例

    ladLD SM0.0LDW AIW0              // 读取AIW0
    SUBW 6400             // AIW0 - 6400
    MOVD WD0 VD4          // 结果存入VD4
    LDW #100              // 加载温度量程上限
    MULD VD4 WD0 VD8      // VD4 × 100 → VD8
    LDW #25600            // 加载分母
    DDIV VD8 WD0 VD12     // VD8 / 25600 → VD12(实际温度值)

    优化版(使用整数运算简化)
    若仅需整数温度值,可省略浮点运算:

    ladLD SM0.0LDW AIW0
    SUBW 6400
    MOVD WD0 VD4
    LDW #100
    MULD VD4 WD0 VD8
    LDW #25600
    DIV VD8 WD0 VD12      // 整数除法(结果为整数部分)
    MOVW VD12 VW10        // 存入VW10

三、注意事项

  1. 模块类型匹配

    • 热电偶/热电阻必须使用专用模块(EM231 TC/RTD),普通AI模块无法直接处理。

    • 若传感器输出4~20mA,需确认变送器量程与PLC量程一致(如0~100℃对应4~20mA)。

  2. 数据类型处理

    • S7-200的整数运算指令(如DIV)会截断小数部分,需用浮点指令(如DDIV)保留精度。

    • 若使用HMI显示温度,建议将结果转换为浮点数(REAL类型)。

  3. 调试验证

    • 通过PLC监控表观察AIWx原始值,确认是否在预期范围内(如4~20mA对应6400~32000)。

    • 用标准温度源(如冰点槽、恒温水浴)校准模块,确保转换精度。

四、总结

  • 直接读取温度模块:EM231 TC/RTD模块输出已为温度值(单位0.1℃),直接读取AIWx即可。

  • 模拟量输入模块转换:EM231 AI需通过线性公式将4~20mA信号转换为实际温度值,需注意数据类型和精度。

  • 编程关键:正确配置模块量程、使用合适的数学运算指令、处理数据类型转换。

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