西门子PLC模块6ES7516-3FP03-0AB0

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模拟量输人输出扩展模块

在工业控制中,某些输人量(如压力、温度、流量、转速等)是模拟量,某些执行机构(如晶管调速装置、电动调节阀和变频器等)要求可编程序控制器输出模拟信号,而可编程序控制器的CPU只能处理数字量。模拟量首先被传感器和变送器转换为标准的电流或电压,如4、20mA、1-5V,0-10V,可编程序控制器用A/D转换器将它们转换成数字量。这些数字量可能是二进制的,也可能是十进制的,带正负号的电流或电压在A/D转换后用二进制补码表示。

D/A转换器将可编程序控制器的数字输出量转换为模拟电压或电流,再去控制执行机构。模拟量I/0模块的主要任务就是实现A/D转换(模拟量输人)和D/A转换(模拟量输出)。

例如,在温度闭环控制系统中,炉温用热电偶或热电阻检洲，温度变送器将温度转换为标准电流或标准电压后送给模拟量输人模块.经AD转换后得到与温度成比例的数字量,CPU将它与温度设定值比较,并按某种控制规律对差佰进行运算,将运算结果(数字母)送给模拟量输出模块,经D/A转换后变为电流信号或电压信号,用来控制电动调节阀的开度，通过它控制加热用的天然气的流量,实现对温度的闭环控制。

AD.D/A转换器的二进制位数反映了它们的分辩率,位数越多,分辨率越高,例如8位A/D转换器的分辨率为1/28038%，模拟量输人/输出模块的另一个重要指标是转换时间。

S7-200有3种模拟量扩展模块(见表2-8)。S7-200的模拟量扩展模块中A/D.D/A转换器的位数均为12位。模拟量输人、输出有多种量程供用户选用,如0～10V,0～5V,0~20mA,0~100mV，±10V，±15V，±100mV等。量程为0-10V时的分辨率为2.5mV。

表2-8 模拟量扩展模块技术数据

A/D转换的时间小于250ps，模拟量输人的阶跃响应时间为1.5ms(达到稳态值的95%时)。单性全量程输人范围对应的数字输出为0~32000,双性全过程轴人范围对应的数字量输出为-32000- 32000。输人阳抗大于等于10MΩ。

模拟量输出的量程有±10V和0～20mA两种，对应的数字量为-32000～ 32000或0~3200。满量程时电压输出和电流输出的分辨率分别为12位和11位,25℃时的精度为±0.5%中压输出和电流输出的稳宁计间分别为100us和2ms。大驱动能力如下:电厂输出时负载电阳小5kΩ,电流输出时负载电阻大500Ω。

PLC以微处理器为**，具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。
   微机一般采用等待命令的工作方式工作。
   PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。每一次循环扫描所用的时间称为一个扫描周期。
   对每个程序，CPU从条指令开始执行，按顺序逐条地执行指令做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至结束又返回条指令，如此周而复始不断循环。
   PLC在每次扫描工作过程中除了执行用户程序外，还要完成内部处理、输入采样、通信服务、程序执行、自诊断、输出刷新等工作。PLC工作的全过程包括三个部分，即上电处理、扫描过程和出错处理。PLC工作的全过程可用图4所示的运行框图来表示。
   PLC通电后，CPU在系统程序的控制下**行内部处理，包括硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保持范围设定及其他初始化处理等工作。
    PLC有很强的自诊断功能，PLC每扫描一次执行一次自诊断检查，确定PLC自身的动作是否正常，如电源检测、内部硬件是否正常、程序语法是否有错等。如检查出异常时，CPU面板的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码；CPU能根据错误类型和程度发出信号，甚至进行相应的出错处理，使PLC停止扫描或强制变成STOP状态。
   PLC运行正常时，扫描周期的长短与用户应用程序的长短、CPU的运算速度、I/O点的情况等有关。通常用PLC执行1KB指令所需时间来说明其扫描速度（一般1-10ms/KB）。值得注意的是，不同指令执行时间是不同的，故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。若用于高速系统要缩短扫描周期时，可从软硬件上同时考虑。PLC周期性循环扫描工作方式的显著特点是：可靠性高、抗干扰能力强，但响应滞后、速度慢。

6ES72111BE400XB0	CPU 1211C   AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
6ES72111AE400XB0	CPU 1211C   DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI
6ES72111HE400XB0	CPU 1211C   DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
6ES72121BE400XB0	CPU 1212C   AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI
6ES72121AE400XB0	CPU 1212C   DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI
6ES72121HE400XB0	CPU 1212C   DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI
6ES72141BG400XB0	CPU 1214C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI
6ES72141AG400XB0	CPU 1214C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI
6ES72141HG400XB0	CPU 1214C   DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI
6ES72151BG400XB0	CPU 1215C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES72151AG400XB0	CPU 1215C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES72151HG400XB0	CPU 1215C   DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES72171AG400XB0	CPU 1217C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO