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西门子S7-300PLC模拟量输出模块基本结构

1. 模拟量输出模块的基本结构

S7-300的模拟量输出模块SM332用于将CPU送给它的数字转换为成比例的电流信号或电压信号，对执行机构进行调节或控制，其主要组成部分是D/A转换器(见图2-53中的DAC)。可以用传送指令“T PQW…”向模拟量输出模块写入要转换的数值。

图 2-53 模拟量输出模块电路

2. 模拟量输出模块的响应时间

模拟量输出模块未通电时输出一个0mA或0V的信号。在上、下溢出时模块的输出值均为0mA或0V。

模拟量输出通道的转换时间由内部存储器传送数字输出值的时间，以及数字值转换为模拟量的转换时间组成。循环时间t(见图2-54)是模块所有被的通道的转换时间的总和。应关闭没有使用的模拟量通道，以减小循环时间。建立时间te是指从转换结束到模拟量输出到达*的值的时间，它与负载的性质(阻性负载、容性负载或感性负载)有关。模块的技术规范给出了模拟量输出模块的建立时间与负载之间的函数关系。

响应时间ta是指内部存储器得到数字量输出值到模拟量输出达到*值的时间，在坏的情况下，该时间为循环时间t和建立时间ts之和。

图 2-54 响应时间

3. 模拟量输出模块与负载或执行器的接线

模拟量输出模块为负载和执行器提供电流和电压，模拟信号应使用屏蔽电缆或双绞线电缆来传送。电缆线QV和S.、M.…和S_(见图2-53)应分别绞接在一起，这样可以减轻干扰的影响，应将电缆两端的屏蔽层接地。

如果电缆两端有电位差，将会在屏蔽层中产生等电动势连接电流，干扰传输的模拟信号。在这种情况下应将电缆屏蔽层一点接地。

对于带隔离的模拟量输出模块，在CPU的M端和测量电路的参考点M……之间没有电气连接。如果M…点和CPU的M端子之间有电位差Eso，必须选用隔离型的模拟量输出模块。在MM端子和CPU的M端子之间接一根等电位连接导线，可以使Erso不过允许值。

4.模拟量输出模块的技术参数

SM332的4种模拟量输出模块均有诊断中断功能，用红色LED指示组故障，可以读取诊断信息。额定负载电压均为DC24V。模块与背板总线有光隔离，使用屏蔽电缆时大距离为200m。4种模块均有短路保护，短路电流大25mA，大开路电压18V。

S7-400只有一种8通道13位的模拟量输出模块。电压输出的小负载阻抗为1kΩ，有短路保护电流输出的大阻抗500Ω。在模拟量部分、总线和屏蔽之间有隔离。

PLC的主要应用领域分类

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化等各个行业，使用情况主要分为如下几类：

1.开关量逻辑控制

 

取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

 

2.工业过程控制

 

在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

3.运动控制

 

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用**的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.数据处理

PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

5.通信及联网

 

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

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