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S7-200 SMART模擬量,模擬量常問(wèn)問(wèn)題

模擬量常問(wèn)問(wèn)題

1. S7-200 SMART 普通模擬量模塊可以連接4-20mA的信號(hào)嗎？

可以，S7-200 SMART CPU模擬量模塊可以檢測(cè)0～20mA和4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)；兩種電流信號(hào)的接線、在STEP 7-Micro/WIN SMART軟件中的參數(shù)設(shè)置都是一樣的。區(qū)別在于：0～20mA對(duì)應(yīng)的通道值量程是0～27648，而4～20mA對(duì)應(yīng)的通道值量程是5530～27648。

2. S7-200 SMART RTD模塊可以測(cè)量電阻值嗎？

可以，S7-200 SMART RTD模塊最大可以測(cè)量3000Ω的電阻值。如下圖所示，在"類(lèi)型"下拉菜單中選擇電阻類(lèi)型；在"電阻" 下拉菜單中中選擇可測(cè)量電阻的最大值，如圖 2.31選擇阻值量程范圍所示。

圖1.選擇阻值量程范圍

3. S7-200 SMART RTD和TC模塊如何得到實(shí)際溫度值？

把S7-200 SMART EM RTD和TC模塊的通道值除以10就是實(shí)際的溫度值。由于RTD和TC模塊的通道值是整數(shù)值，需要把整數(shù)值轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)才能在計(jì)算后得到帶有小數(shù)位的溫度值。

4. 模擬量模塊分辨率和轉(zhuǎn)換精度的區(qū)別？

分辨率是A/D模擬量轉(zhuǎn)換芯片的轉(zhuǎn)換精度，即用多少位的數(shù)值來(lái)表示模擬量。以下舉例說(shuō)明10位分辨率和11位分辨率的區(qū)別。S7-200 SMART CPU模擬量0~20mA的通道值范圍為0~27648。如果分辨率為10位，則表示當(dāng)外部電流信號(hào)的變化大于0.01953125mA時(shí)，模擬量A/D轉(zhuǎn)換芯片才認(rèn)為外部信號(hào)有變化。如果分辨率為11位，則表示當(dāng)外部電流信號(hào)的變化大于0.009765625mA時(shí)，模擬量A/D轉(zhuǎn)換芯片即認(rèn)為外部信號(hào)有變化。

圖2.模擬量分辨

模擬量轉(zhuǎn)換的精度除了取決于A/D轉(zhuǎn)換的分辨率，還受到轉(zhuǎn)換芯片的外圍電路的影響。在實(shí)際應(yīng)用中，輸入的模擬量信號(hào)會(huì)有波動(dòng)、噪聲和干擾，內(nèi)部模擬電路也會(huì)產(chǎn)生噪聲、漂移，這些都會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)換的最后精度造成影響。這些因素造成的誤差要大于A/D芯片的轉(zhuǎn)換誤差。

表1.模擬量擴(kuò)展模塊基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)

模擬量擴(kuò)展模塊型號(hào)	分辨率		精度（25°C/0 到 55°C）		范圍
	電壓模式	電流模式	電壓模式	電流模式	電壓	電流
EM AE04	11位+符號(hào)位	11位	滿量程的 ±0.1%/±0.2%	滿量程的 ±0.2%/±0.3%	±10 V、±5 V、±2.5V	0 - 20 mA
EM AQ02	10位+符號(hào)位	10位	滿量程的 ±0.5%/±1.0%	滿量程的 ±0.5%/±1.0%	±10 V	0 - 20 mA
EM AM06	10位+符號(hào)位	10位	滿量程的 ±0.5%/±1.0%	滿量程的 ±0.5%/±1.0%	±10 V	0 - 20 mA
SB AQ01	11位+符號(hào)位	11位	滿量程的 ±0.5%/±1.0%	滿量程的 ±0.5%/±1.0%	±10 V	0 - 20 mA

5. S7-200 SMART I/O擴(kuò)展模塊DIAG指示燈以紅色閃爍的原因？

S7-200 SMART I/O擴(kuò)展模塊的DIAG指示燈以紅色閃爍的原因有兩個(gè)，建議查看CPU的信息來(lái)確認(rèn)具體報(bào)錯(cuò)原因，查看CPU信息的方法請(qǐng)見(jiàn)硬件診斷或診斷方法舉例。

（1） 模塊缺少24V直流供電電源； I/O擴(kuò)展模塊缺少24V直流供電電源時(shí)，所有通道指示燈也以紅色閃爍。建議核對(duì)模塊接線圖，尤其是模塊供電端含兩排端子的，確定供電接線是否正確，以EM DR32為例，正確的接線方式如下圖所示。

圖3. EM DR32接線圖

（2） 模擬量模塊上通道斷線或是輸入值超量程。 模擬量模塊上通道斷線或是輸入值超量程，除了會(huì)引起模塊的DIAG指示燈以紅色閃爍，斷線或是超量程的通道的指示燈也以紅色閃爍，以提示用戶存在故障通道。

以RTD或TC模塊為例，如果RTD或TC模塊選擇了斷線報(bào)警，如圖2.39啟動(dòng)斷線報(bào)警所示。則模塊會(huì)檢測(cè)每個(gè)通道的斷線情況。默認(rèn)情況下，該選項(xiàng)是沒(méi)有被激活的。RTD或TC模塊對(duì)于沒(méi)有使用的通道的處理方法如下： ①RTD模塊：將一個(gè)100Ohm的電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道；或者將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對(duì)應(yīng)連接到空的通道上。 ②TC模塊：短接未使用的通道，或者并聯(lián)到旁邊的實(shí)際接線通道上。 圖2.39 啟動(dòng)斷線報(bào)警 如果不是通道斷線引起的報(bào)警，就是輸入值超量程了。默認(rèn)情況下，RTD和TC模塊的通道輸入值超上下限報(bào)警是激活的。發(fā)生了該報(bào)警，用戶需要判斷引起通道值超量程的原因：是信號(hào)問(wèn)題還是模塊硬件的問(wèn)題。

圖4.模擬量斷線報(bào)警

6. 為什么使用S7-200 SMART模擬量輸入模塊時(shí)接收到變動(dòng)很大的不穩(wěn)定的值？

可能的原因如下：

1.可能模擬量輸入模塊和現(xiàn)場(chǎng)傳感器分別使用了自供電或隔離的電源，而兩個(gè)電源沒(méi)有彼此連接，即模擬量輸入模塊的電源和現(xiàn)場(chǎng)傳感器的信號(hào)地沒(méi)有連接；這將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很高的上下振動(dòng)的共模電壓，影響模擬量輸入值。

2.另一個(gè)原因可能是模擬量輸入模塊接線太長(zhǎng)或絕緣不好受到電磁干擾。

可以用如下方法解決：

1.連接現(xiàn)場(chǎng)傳感器的負(fù)端與模塊上的公共M端以補(bǔ)償此波動(dòng),如圖1所示：（但要注意，確保這是兩個(gè)電源系統(tǒng)之間的唯一聯(lián)系。）

背景是：

• 模擬量輸入模塊內(nèi)部是非隔離的；
• 共模電壓必須小于12V且大于-12V；
• 對(duì)于60Hz干擾信號(hào)的共模抑制比為40dB；

圖5. 傳感器信號(hào)等電位連接

注意：模塊中未使用的通道直接短接本通道的+、-，已使用的通道將傳感器的負(fù)端與模塊上的公共M端短接 。

2.使用模擬量輸入濾波。

• 選擇需要濾波的通道；
• 選擇濾波強(qiáng)度；

圖6. 設(shè)置模擬量輸入濾波

模擬量輸入值的濾波過(guò)程會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的模擬信號(hào)，通常過(guò)濾對(duì)于在處理變化緩慢的信號(hào)時(shí)非常有用，例如溫度測(cè)量?？梢詾闉V波分為4個(gè)級(jí)別(無(wú)、弱、中、強(qiáng))。

可組態(tài)模塊在組態(tài)的周期數(shù)內(nèi)平滑模擬量輸入信號(hào)，從而將一個(gè)平均值傳送給程序邏輯，濾波級(jí)別越高，經(jīng)濾波處理的模擬值就越穩(wěn)定，但無(wú)法反應(yīng)快速變化的實(shí)際信號(hào)。

S7-200 SMART模擬量輸入模塊接收到測(cè)量值波動(dòng)時(shí)的檢測(cè)方法和步驟

當(dāng) S7-200 SMART模擬量輸入模塊接收到測(cè)量值波動(dòng)時(shí)，可通過(guò)如下圖的步驟進(jìn)行檢查：

圖7. 測(cè)量值波動(dòng)時(shí)的檢測(cè)方法

注意：

A.上圖中所提到的等電位連接以及不用通道短接請(qǐng)參考本頁(yè)圖5。

B.屏蔽層單端接地：是在屏蔽電纜的一端將金屬屏蔽層直接接地，另一端不接地或通過(guò)保護(hù)接地。

在屏蔽層單端接地情況下，非接地端的金屬屏蔽層對(duì)地之間有感應(yīng)電壓存在，感應(yīng)電壓與電纜的長(zhǎng)度成正比，但屏蔽層無(wú)電勢(shì)環(huán)流通過(guò)。單端接地就是利用抑制電勢(shì)電位差達(dá)到消除電磁干擾的目的。