S7—200PLC模拟量的使用

２０００年１２月　基础自动化　Ｄｅｃ．２　０　０　０　第７卷第６期　Ｂａｓｉｃ　Ａ１Ｊｔｏｒｒ￣ｏｎ　ＶｏＩ＿７．Ｎｏ．６　文章编号：１００５—３６６２（２０００）０６—００６２—０３，　Ｓ７—２００　ＰＬＣ模拟量的使用　宋晓汇．王晓梅　（丹末水技术研究所．辽宁丹末　１１８ｏ∞）　摘　要：介绍了ｓ７—２００　ＰＬＣ在水赴理设备路将机上的应用，并重．最介绍模拟重的赴理。以厦模拟重的　稳定和抗干托问题。　美■词：可蝙程控制嚣；培特机；模拟重处理　中圈分类号：ＴＰ２７３　文献标识码：Ｂ　１　引言　先将干燥空气经气源三联件和气阀吹人出料口，　延迟一段时间后，打开淋水器侧的水电磁阀。为　给粉机是一种机、电、水、气一体化粉（粒）料　进料作好准备，再延迟一段时间，启动给粉机运　定量分切式全自动加药装置，它是现代科技发展　行。此时，给粉机将药液定量的连续的注进稀释　新兴的一种技术产品。为达到全自动运转，采用　罐。在稀释罐中，有搅拌机不停的搅拌，搅拌均匀　了ＰＬＣ控制。通过检测稀释罐中的液位高低来控　后待用。使用药液时，用计量泵来运进，从稀释罐　制给粉机的工作。还控制计量泵将稀释罐中的液　中注入到凝集罐一类的设备中。　体药液进到凝集罐中，凝集罐中已有液体是来自　给粉机、水阀、气阀、搅拌机、计量泵的工作　高速过滤器的反冲洗水，药液使该反冲洗水的悬　状况都与稀释罐中的液位密切相关。一般讲，液　浮物凝集成大块状絮凝物以便进行下一步的水　位控制采用电极式的开关量信号。将有关的４个　处理工作。　位置的液位信号进到ＰＬＣ中参与控制。但当用户　２控制内容和要求　的液位检测装置是液位变进器时。就需采用模拟　量模块，稀释罐中的液位是通过液位变进器来检　控制内容和要求取决于工艺要求、资源、及　测的，对应一定的液位，送出４—２０　ｍＡ电流信号　可操作性等。给粉机涉及到的工艺流程如图１所　（４—２０　ｍＡ对应着液位高度０—１　ｍ）。　示，首先将粉状凝集助剂倒人料斗，给粉机工作　①液位距池底为１２０一时。为　液位，低　时，通过粉位计检测料斗中是否有料。如果有料，　于厶液位时，报警，不能启动计量泵。②液位距　圈１　绐粉机涉及的工艺流程圈　收稿日期：２０００—０６—２６　作者筒介：朱晓｝［（１９５３一），女，辽宁东港＾，丹末水技术研究所高级工程师，主要从事水处理设备自动控制的开发研制工作　维普资讯 http://www.cqvip.com

第６期　采晓汇等：ｓ７—２００ＰＬＣ模拟量的使用　池底为２００ｍｍ时，为厶液位，液位低于厶时要　启动气阀、水阀、给粉机，当给粉机运行时，搅拌　机也要运行。给粉机停止时，搅拌机也停止。③液　位距池底为７５０ｍｍ时，为　液位，高于　液　位，给粉机停。④液位距池底为８５０一时，为　液位，高于　液位时，报警。　３　ＰＬＣ选用和硬件配置　综合上述情况考虑开关量输入输出的数量，　模拟量输入，定时及连锁等各方面情况，选用西　门子ｓ７—２００系列可编程控制器，型号为ＣＰＩＪ一　２１２。这种ＰＬＣ小型、紧凑，在ＣＰＩＪ中配有ｌＫ的　ＥＥＰＲＯＭ，可永久性的存储用户程序和其他重要　的系统参数；它还装有大容量的电容器，供长时　间存储所有的数据，而不需要另外安装后备电　池；外形尺寸小巧，塑料外壳紧凑坚固，可以直接　装在电气控制常用的３５　ｍｍ标准导轨上；本机带　有８个输入点和６个输出点，还可扩展２个模块，　包括模拟量模块；机内有１２８个内部存储位，６４　个定时器，６４个计数器，足够编程人员使用；内置　２４　ｖ直流电源，可供本机数字量、模拟量的输入　使用，不必另设直流电源；指令执行速度快，每条　指令执行时间为１．３　；编程可用小型手持式编　程器，方便现场调试，也可用个人ＰＣ，方便在研　制场所编制程序及归档文件和打印输出。　ＰＬＣ配置为：　主机：　６ＥＳ７２１２　１ＢＡＯ１一ＯＸＢ０　数字量输出扩展模块：６ＥＳ７２２２　１ＨＦＯ０一ＯＸＡ０　模拟量输入扩展模块：６ＥＳ７２３１　ＯＨＣＯ０一ＯＸＡＯ　ＰＬＣ输入输出分配见表１。　寰１　ＰＬＧ输入输出分配衰　４　软件编程和模拟量处理　各个开关量控制、定时、计数、连锁等常规强　制用顺序控制方式编在主程序中，这里不赘述　下面重点描述模拟量的处理问题。　作为一个主要控制条件，稀释罐液位，是通　过液位传感器送出４—２Ｏ　ｍＡ模拟信号进到控制　系统中，ＣＰＩＪ通过模拟量扩展模块ＥＭ２３１读取　该值，并分析、处理该值，在几个指定的液位高度　时，输出信号去控制相应设备或发出报警信号。　和该模拟量有关的几个基本数据：　①对于ＥＭ２３１和ＣＰＩＪ一２１２的规定，输入　０　２０　ｍＡ对应ＡＩＷＯ数据为０—３２　０００，每１　ｍＡ　增量，数据为１　６００。②稀释罐液位０—１　０００　ｍｍ，　对应着液位传感器输出４—２０　ｍＡ。液位增量　６２．５　ｍｍ，输出为１　ｍＡ。③考虑到液位的波动情　况，设定最大波动在５　ｍｍ（即增１２８个数），上升　时取上限值，下降时取下限值。　编好软件后，输入到ＰＬＣ中，接上仿真开关、　信号发生器等，开始调试程序。在调试中发现，模　拟量的输入值变化太大，观察ＡＩＷＯ，随着信号源　从４　２０ｍＡ变化，ＡＩＷＯ应该从０—３２　０００变　化。观察时看到，ＡＩＷＯ的后三位数字都在跳动，　这种情况无法参与控制。经分析和试验，从硬件　和软件两方面着手解决。　１）硬件接线从ｓ７—２００的安装手册中可　以看出。模拟量模块Ａ／Ｄ转换间无隔离，这样模　块本身抗干扰能力弱。但没有该模块的详细电　路，考虑从信号输入端着手，如果输入以参考端　接到适当位置，可以减小于扰。最后作了３种接　法实验：①Ａ一端。②Ａ一接到Ｍ，而Ｍ又接　地。③Ａ一接到Ｍ，而Ｍ不接地。实验比较以上３　种情况后，发现第３种情况结果最好，如图２所　示。第１种情况，Ａ一，因ＥＭ２３１是单端输入，　所以Ａ一如果悬空，信号没有基准，可能干扰大；　第２种情况，Ａ一接Ｍ而又同时接地，但在这种承　处理现场一般不设为仪表专做的地线，因而接地　后，各种强电杂波信号都可以通过地线串进来，　使干扰增强；第３种情况，Ａ一接Ｍ又不接地，形　成了浮地输入，这种接地常被称为模拟地或小信　号地，在一定情况下可以抑制某些干扰，实验　证明使用这种处理方法有一定效果。从编程器　读取ＡＩＷＯ值，基本上是后两位数字在跳。由于　ＥＭ２３１的数据位是ｌ２位，而ＡＩＷＯ取值范围是　０—３２　０００，是ｌ６位，因此，在ｌ２位的８４２１码中，　最后一位的一次跳变就是８，这样，后两位在跳变　维普资讯 http://www.cqvip.com

基础　自动化　第７卷　也属正常。　ＶＷ２０中，这样ＶＷ２０的每次读取时间还在∞　ｎ　４—２０　ｍ＾　ｎ　４—２０　ｍＡ　级，完全满足实际要求。（实际观察结果为ＡＩＷ０：　变化１６４６１６—１４６７２　ＶＷ２０：变化１４６４７—　１４６５１）。经过上述软件处理之后，当ＡＩＷ０中的值　Ｒ＾＾＋＾一　Ｌ＋Ｍｉ　Ｒ＾＾＋＾一　Ｌ＋Ｍ‘　在后两位跳变时，经处理后的模拟量ＶＷ２０中的　ＥＭ一２３１　ＥＭ一２３１　值只是个位在跳变，且是一个一个跳变，通过调　（ａ）改线前　（ｂ）改线后　试证明，采集数据又提高了一个数量级。　圈２　ＥＭ２３１接线的改变　２）软件编程针对上述情况，从软件人手，　５　结语　进一步调整了模拟量输人的稳定状况。方法是从　在实际使用中发现，这种机型的模拟量模块　ＡＩＷ０取输人值，求多次采样的平均值，依据计算　的抗干扰性能还不尽人意，但最近，西门子公司　出的平均值输出．去控制给粉机的运行。即：由于　又推出了ｓ７—２２Ｘ系列小型机，据说模拟量的隔　ｓ７—２ＯＯ的指令处理较快，模数转换时间也短，在　离性能好于ｓ７—２１Ｘ系列，待下改选用时再作了　几十　，且模拟量读数灵敏度较高，而在本控制　解。但软件的这种处理模拟量输人的方法完全可　系统中，对转换时间要求不高，所以可以采用多　以采用。　次采样的平均值方法，来处理输入值。例如ｌ０次　采样值如下：１６８４８　１６８３２　１６８０８　１６８４０　参考文献：　１６８６４　１６８５６　１６８７２　１６８８０　ｌ６８２４　［１］耩葵蓉．等．Ｐｉｇ控制程序设计技巧（力．基础自动化．　１６８４８　这此值最大为１６８００，最小为１６８０８，差　１９９８．５（３）：２６—３０　为７２，如果１０次采样为１２８次，求平均值后放到　Ｔｈｅ　Ｕｓｅ　ｏｆ　Ａｎａｌｏｇ　Ｑｕａｎｔｕｍ　ｉｎ　Ｓ７—２００　ＰＬＣ　ＳＯＮＧＸｉａｏ－ｈ　ＷＡＮＧＸｉａｏ—ｍｅ／　（Ｄ￣ｄｏｎｓ　Ｗａｔｅｒ　Ｔｅｅｌｍｃｌｏｇｙ　Ｉｍｄ　．Ｌｉａｏｎｌｎ８　Ｉ￣ｎｄｏａ８．１１８００２．Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓ￣ａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ／ｎｔｒｏｄｕｅｅｓ　ｈｏｗ　ｄｅａｌ　ｗｉｔｈ¨ａｎａｌｏ８　ｑｕａｎｔｕｍ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｓ７—２００　ＰＬＣ　ｔｈａｔ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｗｄｋｒ　ｔｒｅａｔｍｅ￣ｔｔ　ｅｑｕｉａｐ￣ｅｎｔ—ｐｏｗｄｅｒ　ｔｏｔ　ｆｅｅｄｅｒ　Ｉ）￣￣ｒｌｂｅｓｍｌ，ａｙｔｈｅｔａｓｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ如　一ｉｎｔｅｒｒｅｄ＇ａｎｔｅ　ａ，￣ｏＳ　ｄｕＢｎｔｕｍ　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　ｑ　ｍｍＩ＾ｂｌｅ坩ＩＩｒｏＬＩｃ　ｐｏｗｄｅｒ　ｌｏｔ　ｆｃａｄｅ，；ａｒ４１ｏ８　ｑｕａｎｔｕｍ　ｔｒｃ￣ｔｍｅｔＲ　—　－４－…＋－＋－４－＿－４－・—　・＋　（上接第５４页）　参考文献：　（２］叶慧珍ｔ扬兴洲开关稳压电源［Ｍ］北京：国防工业出版　［１］罗乾置．等．三相电同对大功率单相癌阻性负载供电方珐　社ｔ１９９０　的研究［】］基础自动化，１９９８．５（１）：９—２２．　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ＴｈＦｅｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｂｏｏｓｔ　Ｐｏｗｅｒ　Ｆａｃｔｏｒ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｕ　Ｘｕｅ－ｚｈｆ，ＦＥＮＧ　Ｊ　ｎ－／ａｎ　（Ｈｕｓｎｇｓｈｉ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　ＣｏＵｅ４ｇｅ，Ｈｕｂｅｉ　Ｈｕａｎｇｓｈｉ．４３５０￣３　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓ￣＇ａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｍｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　０ｆ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｐａｗｅ￣ｆａｃｔｏｒ．Ａ　ｎｏｗ　ｔｙｐｅ　０ｆ　ｓｏｆｔ—ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｕｎｉｔｙ　ｔｈｒｅｅ　ｐｈａｓｅ　ｂｏｔｍｔ　ｐｅｗｅｒ　ｆａｃｔｏｒ￣ｅｃｔｉｌｌｅｒ　ｉｓ　ｐｒｏｐｐｅｄ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｉｓ　Ｅｎ８ｌｙｚｅ　Ｔｈｅ　“ｐ　ｌ衄蛆ｔａｌ　ｒｕｓｕｌｔａ　ａｒｅ　８１ｙｅｎ　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ＝ｐａｗｅ￣ｆａｃｔｏｒ；丑ｃｆｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ；Ｍｏｓｔ　ｃｉｒｃｕｉｔ　宁波市北仑徽电子设备有限公司徽电子设备电话：（０５７４）６１３５１２４　传真：（０５７４）６１０７０５０