如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?

n

说明
扩展模块 EM 231、 EM 232 和 EM 235模拟量的输入输出和 CPU224XP 一样以 word 格式的整数显示,这就需要做转换来确保正确的显示和过程中的应用。这些转换可通过附件中的下载功能块来完成。下载中包括转换功能块的 “Scale”库 和易于理解的例程”Tip038” 。n

1. 比例换算
下列图表显示输入输出值的比例换算。n

这里对术语”单极性”, “双极性” 和 “20% 偏移” 有解释。这些术语在其他 里非常重要。如STEP 7 Micro/Win – PID 向导(工具 >指令向导 > PID 控制器)
单极性比例换算只有正的或负的值范围 (图 01显示了一个模拟量输入值 0到32000的例子)。n

如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?
图 01n

在带有20%偏移的单极性的例子中,最低限值是最大限值的20% 。 (图 02显示了一个模拟量输入值6400到 32000的例子)。n

如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?
图 02n

双极性比例换算有正的和负的值范围(图 03显示了一个模拟量输入值 -32000到 32000的例子)。n

如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?
图 03n

下表是对一些缩写地解释:

参数 描述
Ov 换算结果(输出值)
Iv 模拟量值(输入值)
Osh

换算输出值的高限 (换算输出高限)

Osl换算输出值的低限 (换算输出低限)
Ish换算输入值的高限 (换算输入高限)
Isl换算输入值的低限 (换算输入低限)

表 01 n

2. 公式
以下公式由计算换算值的图表中得出:n

Ov = (Osh – Osl) / (Ish – Isl) * (Iv – Isl) + Osl

3. 库

3.1″Scale” 库地描述
“scale.mwl”库包括从 INTEGER到 REAL (S_ITR)、从REAL to REAL (S_RTR)及从REAL到 INTEGER (S_RTI)类型数据的比例换算。

如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?
图 04

3.2 模拟量输入换算为REAL数据格式的输出值 (S_ITR)
S_ITR 功能块可用来将模拟量输入信号转换成0.0到1.0之间的标么值( 类型 REAL )。

如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?
图 05

3.3 REAL格式数据比例换算 (S_RTR)
S_RTR功能块可用来转换在范围内的REAL 格式的值 (例如 将0.0到 1.0输入值转化为百分数输出)。

如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?
图 06

3.4转换为 INTEGER格式数据的模拟量输出(S_RTI)
S_RTI功能块可用来将 REAL数转换为INTEGER数据类型的模拟量输出。

如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算?
图 07

4.例子程序

4.1 例子程序 “Tip038″的描述
这里有一个装液体的密闭容器。

压差传感器为模拟量输入模块提供一个 (4 – 20 mA)电流输入。 电流值的大小与容器内的液面高度成正比。

EM 235 必须进行校准,因此在液面高度为 10m 时模拟量为20mA 的值可转换为 3200 数字值。在液面为 0 m 时模拟量为4mA的值可转换为数字值6400。此程序可将数字值按比例转换为液面高度的米数。

显示液面高度的电压必须通过模拟量输出模块产生。这个电压值是对模拟量输出word (AQW) 写入相应的数字值产生的。

模拟量输出模块将液面高度(从0 m 到10 m) 以从0V到10V的电压形式传输给测量装置。测量装置获得电压后以指针的偏移量来指显示液面的高度。

换算公式将每一个值按比例换算为最大与最小换算值之间的值。这个程序将接收的模拟量输入值 (AIW) 按比例换算后作为模拟量模块输出。首先程序读在 4 mA到 20 mA (6400 与 32000)之间的AIW值, 接着按比例转换为一个 0.0到 1.0 (看图 05)之间的标么值。 然后按比例转换为0.0 to 100.0 (看图 06)的范围对应的0到 32000 (看图 07)之间的值。

4.2 STEP 7 Micro/WIN 库可见 zip 文件
拷贝 “scale.zip” 文件到到一个单独的目录,然后打开。可集成为”scale.mwl” 库和例子程序”Tip038_D.mwp”到 S7-200 项目中,要求使用 STEP 7 Micro/WIN V4.0.7.10 及以上版本。 “scale.zip”文件包括 德语版的库和例子程序(“Tip038_D.mwp”)和英语版的(“Tip038_E.mwp”).

注意

  • 该程序也是SIMATIC S7-200 编程技巧 08/03 “Tip038”) 的一部分。
    条目ID: 1232912
  • 在TEP 7 Micro/WIN 中如何插入库文件可见
    条目ID: 16689345

如何对 S7-200 的 CPU224XP 和扩展模块 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模拟量值进行比例换算? scale.zip ( 20 KB )

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