全集成自动化之模拟量处理

1、更多企业学院： 中小企业管理理全能版183套讲座+897000份资料总经理、高层层管理49套讲座+116388份份资料中层管理学院院46套讲座+66020份资料国学智慧、易易经46套讲座人力资源学院院56套讲座+227123份份资料各阶段员工培培训学院77套讲座+ 324份资料员工管理企业业学院67套讲座+ 8720份份资料工厂生产管理理学院52套讲座+ 139200份资料财务管理学院院53套讲座+ 179455份资料销售经理学院院56套讲座+ 143500份资料销售人员培训训学院72套讲座+ 4879份份资料全集成自动化(T I AA)解决方案培训教教材第二部分第二章章模拟量处理这个手册由西

2、门门子自动化与与驱动集团教教育合作部(autommationn and drivee techhnologgy, Siiemenss A&D Coopeeratess withh Educcationn)以培训为为目的编写。西西门子对其内内容不做任何何形式的保证证。手册的传播或者者复制，包括其内容容的使用与发发表仅作为公公共教育及职职业培训之用用。其他情况需要西西门子自动化化与驱动集团团教育合作部部的书面许可可（Knustt先生，E-Maiil:micchael.knustthvr.siemeens.dee）。违者必究究。西门子保保留所有权力力，包括翻译译，以及专利利权、实用新新型或外观设设计

3、专有权。感谢Michaael Dzziallaas Enggineerring公司司、职业学校校的教师们，和和其他有关朋朋友为本手册册的编写做出出的贡献。目录：TOC o 1-2 h z下列符号代表的的含义：信息程序示例注意1.前言第二章第二部分分介绍的是SSTEP 77程序的附加加功能。基本STEP 7 编程基本STEP 7 编程2-3天第一部分STEP 7 编程晋级2-3天第二部分工业总线系统2-3天第四部分序列编程2-3天第三部分过程可视化2-3天第六部分SIMATIC S7 IT-通讯1-2天第五部分学习目标：这一章，读者将将学习模拟量量怎样在SIIMATICC S7中输输入、处理和和

4、输出模拟信号STEP 77中的数据类类型数学运算STEP 77中的数据类类型转化输入和规格化化模拟量 规格化和输出出模拟量基本条件：为了这部分内容容的顺利进行行，我们希望望读者具备以以下的基础知知识：Windowws 95/98/20000/MEE/NET的的基本操作知知识用STEP 7对PLCC编程的基本本知识（例如如学习了第一一部分第三章章）需要的硬件和软软件：1PC , Windoows 955/98/22000/MME/NETT的操作系统统，以及最小：133MMHz，644MB 的RRAM ，665MB的空空余磁盘空间间。最佳： 5000MHz，1128MB 的 RAMM，65MBB

5、的空余磁磁盘空间。2STEP 7 5.xx 软件。3一个PC用用MPI接口口。4一个装有CCPU 3115-2DPP的 PLCC SIMAATIC SS7300,组态举例：电源： PSS 3077 2A CPU ： CPU 3315-2DDP 数字式输入入：DI 16x DC 24V 数字式输出出： DO 16x DC 24V/00.5A1 PC1 PC2 STEP 733 PC Adapter44 S7-3002.模拟信号号模拟信号与数字字信号不同，数数字信号只接接受两种信号号“电压达到224伏” 和“电压未达到到0伏”，而模拟信信号能在某一一范围内划分分出你想得到到的很多电压压。一个典型型

6、的例子是作作为模拟信号号传送器的电电压计。通过过调节电阻旋旋钮的位置可可以达到从零零开始直到最最大电压。下面是模拟量测测量在控制系系统技术中的的例子： 温度 -50 +150CC流量 0 200l/mmin转速 500 15000 R/miin 等等.这些模拟量通过过测量传感器器都可以变成成电信号。举举例来说，55001500RR/min的的转速可以转转换成010V的电电压，当转速速为865RR/min时时，测量传感感器输出的电电压为+3.65V。 如果想用可编程程序控制器（PPLC）来实实现相同的测测量，电压、电电流或电阻值值必须首先转转换成数字信信号，这称为为模数转换（AA/D转换）。这这

7、意味着上面面例子中3.65V 的的电压可转化化成相同含义义的二进制数数字信号。更更多时候用二二进制数字来来表示数字信信号。如果只只用1位，例例如描述010V的电电压范围，那那么只能代表表一个区域。如如果用2位来来描述05V或510V的电电压范围，那那么可以划分分成四个单独独的区域，002.5/22.55/57.5/77.510V。通常常模数转换在在控制系统工工程中占8或或11位。88位可以有2256个单独独区域，111位可以有22048个单单独区域 。3.STEPP 7中的数数据类型在SIMATIIC S7提提供了很多种种不同格式的的数据类型，下下表列出了基基本数据类型型。类型和描述所占位数格

8、式选项 范围及数值表示示法（最低值值及最高值）示例BOOL （位位）1布尔文本TRUE/FAALSETRUEBYTE （字字节）8十六进制数B#16#0 to B#16#FFFB#16#100WORD （字字）16二进制数2#0 to 2#11111_11111_11111_111112#0001_0000_0000_0000十六进制数W#16#0 to W#16#FFFFFW#16#10000BCDC#0 to C#9999C#998无符号的十进制制数B#(0,0) to BB#(2555,255)B#(10,220)DWORD （双双字）32二进制数2#0 to 2#11111_11111

9、_11111_11111_11111_11111_11111_111112#1000_0001_0001_1000_1011_1011_0111_1111十六进制数DW#16#00000_00000 tto DW#16#FFFFF_FFFFFDW#16#000A2_11234无符号的十进制制数B#(0,0,0,0) to B#(255,255,2255,2555)B#(1,144,100,120)INT （整数数）16有符号的十进制制数 -32768 to 3227671DINT （整整数，32位位）32有符号的十进制制数L#-214774836448 to L#214474836647L#1

10、REAL （浮浮点数）32IEEE 浮点点数 上限： 3.4028223e+388下限： 1.1755495e-381.2345667e+133S5TIME （SIMAATIC时间间）16S7时间，每步步10ms （缺省值）S5T#0H_0M_0S_10MS to S55T#2H_46M_300S_0MSS andSS5T#0HH_0M_0S_0MSS5T#0H_1M_0S_0MSS55TIME#1H_1MM_0S_00MSTIME (IIEC时间)32IEC时间，每每步1ms，带带符号整数-T#24D_20H_331M_233S_6488MS tooT#24DD_20H_31M_233S_6

11、477MST#0D_1HH_1M_0S_0MSTIIME#0DD_1H_11M_0S_0MSDATE (IIEC日期)16IEC日期，每每步1天D#1990-1-1 tto D#22168-112-31DATE#19994-3-15TIME_OFF_DAY (时间)32时间每步1mssTOD#0:00:0.0 to TOOD#23:59:599.999TIME_OFF_DAY#1:10:3.3CHAR (字字符)8ASCII 字字符 A, B ettc.B 注意：在模拟量量处理中，IINT和REAL的数数据格式扮演演了很重要的的角色，因为为输入的模拟拟量在INT格式中中以实数的形形式存在。由由

12、于INT格式会会造成舍入误误差，在更精精确的数据处处理中，只能使用REEAL 格式。4.数学运算算4.1固定小小数点数的计计算（INTT 和 DINTT）使用固定小数点点数，加、减减、乘、除等等整数的数学学操作成为可可行。然而，由由于不考虑小小数点后面的的数，会造成成舍入误差。 操作所占位数功能+I16将累加器1低字字中的内容与与累加器2低低字中的内容容相加，结果果保存到累加加器1低字中中。 -I16将累加器2低字字中的内容减减去累加器11低字中的内内容，结果保保存到累加器器1中。*I16将累加器2低字字中的内容乘乘以累加器11低字中的内内容，结果保保存到累加器器1中。/I16将累加器2低字字

13、中的内容除除以累加器11低字中的内内容，商保存存到累加器11低字中，余余数保存到累累加器1的高高字中。+D32将累加器1中的的内容与累加加器2中的内内容相加，结结果保存到累累加器1中。-D32将累加器2中的的内容减去累累加器1中的的内容，结果果保存到累加加器1中。*D32将累加器2中的的内容乘以累累加器1中的的内容，结果果保存到累加加器1中。/D32将累加器2中的的内容除以累累加器1中的的内容，仅把把商保存到累累加器1中。MOD32将累加器2中的的内容除以累累加器1中的的内容，仅把把余数保存到到累加器1中中。 4.2浮点数数运算（REEAL）使用浮点数可以以完成很多的的数学操作。小小数点的正确

14、确位置在这里里要尤其注意意。OperatiionFunctioon+R将累加器1（332位标准IIEEE浮点点数，下同）和和累加器2（332位标准IIEEE浮点点数，下同）中中的内容相加加，结果保存存在累加器11中。-R将累加器2中内内容减去累加加器1中的内内容，结果保保存在累加器器1中。*R将累加器2中内内容乘以累加加器1中的内内容，结果保保存在累加器器1中。/R将累加器2中内内容除以累加加器1中的内内容，结果保保存在累加器器1中。SQRT对累加器1中的的内容求平方方根，结果保保存在累加器器1中。SQR对累加器1中的的内容求平方方，结果保存存在累加器11中。 LN对累加器1中的的内容求自然然

15、对数，结果果保存在累加加器1中。EXP对累加器1中的的内容求指数数（以e为底底），结果保保存在累加器器1中。SIN把累加器1中的的内容作为以以弧度表示的的角度，求其其正弦，结果果保存在累加加器1中。 COS把累加器1中的的内容作为以以弧度表示的的角度，求其其余弦，结果果保存在累加加器1中。TAN把累加器1中的的内容作为以以弧度表示的的角度，求其其正切，结果果保存在累加加器1中。ASIN计算累加器1中中内容的反正正弦，结果保保存在累加器器1中。ACOS计算累加器1中中内容的反余余弦，结果保保存在累加器器1中。 ATAN计算累加器1中中内容的反正正切，结果保保存在累加器器1中。 4.3数据格格式转

16、换操作作因为数字的格式式不总是适合合以后重要的的操作，因此此要对数字进进行格式转换换操作。 OperatiionFunctioonBTIBCD转成整数数（16位）。将将累加器1低低字中的二进进制编码十进进制数转换成成整数（166位）。BTDBCD转成整数数（32位）。将将累加器1中中的二进制编编码十进制数数转换成整数数（32位）。ITB整数（16位）转转成BCD。将将累加器1低低字中的整数数（16位）转转换成二进制制编码十进制制数。ITD整数（16位）转转成双整数（332位）。将将累加器1低低字中的整数数（16位）转转换成双整数数（32位）。DTB双整数（32位位）转换成BBCD。将累累加器1

17、中的的双整数（332位）转换换成二进制编编码十进制数数。DTR双整数（32位位）转换成浮浮点数（322位， IEEEE-FP）。将将累加器1中中的双整数（332位）转换换成浮点数（32位， IEEE-FP）。RND取整。将累加器器1中的322位IEEEE浮点数转换换成32位整整数（双整数数）。如果被被转换数字的的小数部分位位于奇数和偶偶数之间，该该指令选择偶偶数结果。RND+取整为较大的双双整数。该指指令将结果取取整为大于或或等于该浮点点数的最小整整数。RND-取整为较小的双双整数。该指指令将结果取取整为小于或或等于该浮点点数的最大整整数。 TRUNC截尾取整。该指指令取结果为为被转换浮点点数

18、的整数部部分。 注意：在模拟拟量处理的情情况下，模拟拟量处于INNT格式，由由于INT格式的的舍入误差，应应该将其转换换成REALL格式。如果果不能直接转转换，就先用用ITD指令将将其转换成DDINT格式式，然后 再再用DTD指令转转换成REAAL格式。.5.输入/输输出模拟量模拟量输入在PPLC中作为为一个字的信信息，这个字字的存取使用用以下指令：LPIW xx作为“模拟输入字字的装入”T PQW x 作为“模拟输出字字的传送”每一个模拟量量（“信道”）都分配了了一个外围的的输入输出字字。格式是整整数的INTT型。输入输出字的地地址依赖于模模块的初始地地址。如果把把模拟模块插插在插槽4，那那

19、么它的缺省省初始地址为为256。以以后的模拟模模块的初始地地址按每个插插槽16来增增加。这个缺缺省的初始地地址可以在硬硬件配置表中中逐条显示并并核对。 插槽6的第一路路模拟输入的的地址是PIIW 2888，第二路模模拟输入的地地址是PIWW 290，第第一路模拟输输出的地址是是PQW 2288，等等等。在PLC的进一一步操作（数数字化）中，模模拟量转换与与模拟输入输输出相同。SSM334模模块带有4路路模拟输入和和2路模拟输输出，当模拟拟信号从0到10V，0 to 20mA时时，数字量的的范围如下： 模拟量的区域在PLC中数字量的进一步操作模拟量的区域在PLC中数字量的进一步操作0A/0V 10mA/5V 20mA/10V 0 0 13824 27648这些数字量需要要经常通过PPLC中的进进一步处理来来规格化。输入和规格化模模拟量如果一个模拟量量已转化成了了数字量，在在PLC能处处理它之前还还必须经过规规格化。同样样的，从外围围设备来的模模拟输出量也也需要规格化化。在STEP 77的程序中，规规格化在数学学操作中进行行。所以数学学操作应该尽尽可能的精确确。将要规格格化的值必须须转化成REEAL的数据据类型，这样样舍入误差的的影响可以最最小。 练习:在下面的例子中中，从0到110V的值中输入入到插在插槽槽6的模拟模模块中。