西门子SIEMENS齐齐哈尔市PLC模块总代理商

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SIEMENS可编程控制器

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模拟量模块设置

　　应用模拟量模块EM231时，需要根据输入信号的规格设置右下角的DIP开关。DIP开关只对输入信号有效，并且对所有的输入通道都是相同的。EM231带模拟量输入通道的模块，还分别有电位器用于对输入信号进行校正。EM231上的增益电位器用于调整输入信号和转换数值的放大关系。EM231模块的DIP开关功能

　　模拟量模块的接线

　　模拟量输入模块可以通过DIP拨码开关设置为不同的测量方法。开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围。(注:开关设置只有在重新上电后才能生效) ，EM231的接线如图2所示。

　　模拟量比例换算

　　因为A/D（模/数）、D/A（数/模）转换之间的对应关系，S7-200 CPU内部用数值表示外部的模拟量信号，两者之间有一定的数学关系。这个关系就是模拟量/数值量的换算关系。

　　例如，使用一个0 - 20mA的模拟量信号输入，在S7-200 CPU内部，0 - 20mA对应于数值范围0 - 32000；对于4 - 20mA的信号，对应的内部数值为6400 - 32000。

　　如果有两个传感器，量程都是0 - 16MPa，但是一个是0 - 20mA输出，另一个是4 - 20mA输出。它们在相同的压力下，变送的模拟量电流大小不同，在S7-200内部的数值表示也不同。显然两者之间存在比例换算关系。模拟量输出的情况也大致相同。

　　上面谈到的是0 - 20mA与4 - 20mA之间换算关系，但模拟量转换的目的显然不是在S7-200 CPU中得到一个0 - 32000之类的数值；对于编程和操作人员来说，得到具体的物理量数值（如压力值、流量值），或者对应物理量占量程的百分比数值要更方便，这是换算的终目标。

　　模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算：

　　Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl

　　其中：

　　Ov: 换算结果

　　Iv: 换算对象

　　Osh: 换算结果的高限

　　Osl: 换算结果的低限

　　Ish: 换算对象的高限

　　Isl: 换算对象的低限

　　模拟量数据格式与寻址

　　模拟量输入/输出数据是有符号整数，占用一个字长（两个字节），所以地址必须从偶数字节开始。模拟量的转换精度为12位，但在PLC中表示为-32000－+32000之间的整数值（实际上数值可以是整个16位有符号整数的范围，但标准输入信号如10V/20mA被标定为对应32000，模拟量超过标准值一点也因此可以表示）。在S7-200中，单极性模拟量输入/输出信号的数值范围是 0 - 32000；双极性模拟量信号的数值范围是 -32000－+32000。

Labview是实验室虚拟仪器工程工作台（Labview Virtual Instruments Engineering Workbench）的简称，是美国国家仪器公司开发的虚拟仪器开发平台软件，它的功能强大灵活，可以广泛应用于自动测量系统、工业过程自动化、实验室仿真等各个领域。

Labview使用图形化编程语言编程，简单直观，极大节省程序开发时间，同时Labview可提供丰富的库函数和功能模块，可完成各种各样的编程任务。

Labview*重要的功能在于它可提供数据采集与分析库，能连接总线接口硬件、VXI仪器及GPIB和串口仪器。

图1 基于Labview开发平台的虚拟仪器

国内使用的很多仪器都提供了串口通讯功能，利用Labview的串口通讯函数可轻易与这些仪器连接，通过串口进行数据传送。

本文以OMRON的CPM1A型PLC为例，详细说明了在Labview中如何利用已有的串口通讯函数集来与PLC进行串口通讯。

二、Labview与串口通讯

在Labview中实现串口通讯可以有两种方法：利用VISA或者使用标准的串口通讯函数。

1、利用VISA进行串口通讯

VISA是应用于仪器编程的标准I/O应用程序接口（API），VISA本身并不具有仪器编程能力，VISA是调用低层驱动器的高层的API。

VISA可以和VXI、GPIB及串口仪器按照所使用的仪器调用相应的设备驱动器，具体的使用方法可参考Labview的用户手册。

2、利用标准串口通讯函数进行串口通讯

在Labview中，进行串口通讯的基本步骤：

第一：初始化端口，利用串口初始化函数设定进行串口通讯的端口号、波特率、停止位、校验、数据位，注意在Labview中串行端口号是从0开始编号的。

第二：读写端口，利用串口读写函数。从串口中读入或输出数据。

第三：关闭端口。

三、Labview与PLC的串口通讯实现

CPM1A型PLC是OMRON的一种微型PLC，它有12个输入点，8个输出点。该型PLC提供了比较丰富的上位链接命令，利用这些命令可通过串口利用PC机对PLC的工作状态进行干预。本文仅以其中两条命令为例说明Labview与欧姆龙PLC的串口通讯实现方法。

1、上位机对PLC的输人继电器进行读操作