S71200模拟量.docx
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S71200模拟量
模拟量模块、信号板
信号类型
模板型号
订货号
分辨率
负载信号类型
量程X围
模拟量输入
CPU集成模拟量输入
10位
0~10V
0~27648
SM12314x模拟量输入
6ES7231-4HD32-0XB0
12位+符号位
±10V,±5V,±2.5V
-27648~27648
0~20mA，4~20mA
0~27648
SM12314x模拟量输入
6ES7231-5ND32-0XB0
15位+符号位
±10V,±5V,±2.5V，±1.25V
-27648~27648
0~20mA，4~20mA
0~27648
SM12318x模拟量输入
6ES7231-4HF32-0XB0
12位+符号位
±10V,±5V,±2.5V
-27648~27648
0~20mA，4~20mA
0~27648
SM12344x模拟量输入/
2x模拟量输出
6ES7234-4HE32-0XB0
12位+符号位
±10V,±5V,±2.5V
-27648~27648
0~20mA，4~20mA
0~27648
SB12311x模拟量输入
6ES7231-4HA30-0XB0
11位+符号位
±10V,±5V,±2.5V
-27648~27648
0~20mA
0~27648
模拟量输出
SM12322x模拟量输出
6ES7232-4HB32-0XB0
14位
±10V
-27648~27648
13位
0~20mA，4~20mA
0~27648
SM12324x模拟量输出
6ES7232-4HD32-0XB0
14位
±10V
-27648~27648
13位
0~20mA，4~20mA
0~27648
SM12344x模拟量输入/2x模拟量输出
6ES7234-4HE32-0XB0
14位
±10V
-27648~27648
13位
0~20mA，4~20mA
0~27648
SB12321x模拟量输出
6ES7232-4HA30-0XB0
12位
±10V
-27648~27648
11位
0~20mA
0~27648
输入信号精度计算
先明确两个模拟量输入模块参数：
∙模拟量转换的分辨率
∙模拟量转换的精度〔误差〕
分辨率是A/D模拟量转换芯片的转换精度，即用多少位的数值来表示模拟量。
S7-1200模拟量模块的转换分辨率是12位，能够反映模拟量变化的最小单位是满量程的1/4096。
数字化模拟值的表示方法与示例：
分辨率
模拟值
位
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
位值
16位
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
12位
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
1
0
0
0
如上表所示，当转换精度小于16位时，相应的位左侧对齐，最小变化位为16-该模板分辨率，未使用的最低位补“0〞。
如表中12位分辨率的模板如此是从16-12=4，即低字节的第四位bit3开始变化，为其最小变化单位
=8〔红色图框所示〕，bit0~bit2如此补“0〞〔红色图框黄色背景所示〕。
如此12位模板A/D模拟量转换芯片的转换精度为
/
=1/4096。
模拟量转换的精度除了取决于A/D转换的分辨率，还受到转换芯片的外围电路的影响。
在实际应用中，输入的模拟量信号会有波动、噪声和干扰，内部模拟电路也会产生噪声、漂移，这些都会对转换的最后精度造成影响。
这些因素造成的误差要大于A/D芯片的转换误差。
模拟量量程计算
可以使用STEP7Basic指令列表"Convert"中的“SCALE_X〞和“NORM_X〞来转换模拟量值。
计算公式：
SCALE_X_OUT=[〔NORM_X_VALUE-NORM_X_MIN〕/〔NORM_X_MAX-NORM_X_MIN〕]*〔SCALE_X_MAX-SCALE_X_MIN〕+SCALE_X_MIN
一、测量值转换为工程量
如如如下图1程序所示，为标准0~20mA模拟量输入信号，对应0~80MPa压力的量程换算示例
其中参数含义如下表1所示：
表1.
参数名称
数据类型
参数含义
取值X围
电压信号
电流信号
NORM_X_IN
Int
模拟量通道输入测量值
-27648~27648
0~27648
NORM_X_LO_LIM
Int
测量值下限
-27648
0
NORM_X_HI_LIM
Int
测量值上限
27648
27648
NORM_X_OUT
Real
测量值规格化
SCALE_X_LO_LIM
Real
工程量下限制
---
---
SCALE_X_HI_LIM
Real
工程量上限制
---
---
SCALE_X_OUT
Real
工程量值
---
---
注意：
SM1231新的模拟量模块（例如6ES7231-4HD32-0XB0）增加了4~20mAX围,对于非标准信号例如电流通道接入4~20mA，可以设置电流X围0-20mA或者4-20mA,如如如下图所示：
但是设置0-20mA或者4-20mA对应不同的量程X围和NORM_X通道测量值下限。
如下表所示：
实际电流输入
设置电流X围
量程X围
NORM_X通道测量值下限
0-20mA
0-20mA
0-27648
0
4-20mA
0-20mA
5530-27648
5530
4-20mA
0-27648
0
二、工程量转换为测量值
如如如下图2程序所示，为标准4~20mA模拟量输入信号，对应0~80MPa压力的量程换算示例，同理需修正通道测量输出值下限SCALE_X_LO_LIM为5530
图2. 工程量转换为测量值
其中参数含义如下表2所示：
表2.
参数名称
数据类型
参数含义
取值X围
电压信号
电流信号
NORM_X_IN
Real
工程量给定值
---
---
NORM_X_LO_LIM
Real
工程量下限值
---
---
NORM_X_HI_LIM
Real
工程量上限值
---
---
NORM_X_OUT
Real
工程量给定值规格化
SCALE_X_LO_LIM
Int
测量输出值下限
-27648
0
SCALE_X_HI_LIM
Int
测量输出值上限
27648
27648
SCALE_X_OUT
Int
测量输出值
-27648~27648
0~27648
说明：
工程量相关值取决于使用现场，是无法确定有效值的，唯一能确定的关系是工程量给定或输出值在工程量的下限值和上限值之间，在此不作过多表述。
更多量程计算的方法可参考如下连接文档：
如何转换S7-1200CPU模拟量
.ad.siemens../download 文档编号：
F0406
TC&RTD模块
负载类型
∙SM1231AI4xTCx16bit:
J、K、T、E、R、S、N、C、TXK/XK（L）、Votage〔电压信号〕X围：
±80mV
∙SM1231AI4xRTDx16bit：
Pt、Cu、Ni、电阻
模板量程计算
SM1231AI4xTCx16bit
∙电压信号〔Votage〕：
满量程对应测量值27648
∙温度：
测量值除以10.0得到温度值；如通道测量值为253，如此对应的温度值为25.3度
SM1231AI4xRTDx16bit
∙电阻信号：
满量程对应测量值27648
∙温度：
测量值除以10.0得到温度值；如通道测量值为253，如此对应的温度值为25.3度
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