西門子數字量模塊詳情參數

湖南詠靖自動化設備有限公司

是一家專業從事西門子工業自動化產品和數控系統銷售、技術服務及培訓的工程服務公司。

在西門子工業自動化產品領域，公司憑借雄厚的技術實力及多年從事 西門子產品的銷售經驗，本著樹立公司形象和對用戶認真負責的精神開展業務，贏得了 西門子公司與廣大用戶的好評及大力支持，

    “信譽*，客戶至上”是公司成立之初所確立的宗旨，在公司領導的嚴格要求和員工們不折不扣地貫徹執行下發展延續至今。“假一罰十”一直是我公司的主動承諾。

模擬量模塊、信號板

信號類型

輸入信號精度計算

先明確兩個模擬量輸入模塊參數：

• 模擬量轉換的分辨率
• 模擬量轉換的精度（誤差）

分辨率是 A/D 模擬量轉換芯片的轉換精度，即用多少位的數值來表示模擬量。S7-1200 模擬量模塊的轉換分辨率是12位，能夠反映模擬量變化的最小單位是滿量程的 1/4096 。

數字化模擬值的表示方法及示例：

如上表所示，當轉換精度小于16位時，相應的位左側對齊，最小變化位為 16 - 該模板分辨率，未使用的最低位補 “ 0 ”。 如表中 12 位 分辨率的模板則是從 16 - 12 = 4，即低字節的第四位 bit 3 開始變化，為其最小變化單位 = 8 （紅色圖框所示） ，bit 0~bit 2 則補“ 0 ”（紅色圖框黃色背景所示）。則 12 位模板 A/D 模擬量轉換芯片的轉換精度為 / = 1/4096 。

模擬量轉換的精度除了取決于A/D轉換的分辨率，還受到轉換芯片的外圍電路的影響。在實際應用中，輸入的模擬量信號會有波動、噪聲和干擾，內部模擬電路也會產生噪聲、漂移，這些都會對轉換的最后精度造成影響。這些因素造成的誤差要大于 A/D 芯片的轉換誤差。

模擬量量程計算

可以使用STEP 7 Basic 指令列表 "Convert" 中的 “ SCALE_X ” 和 “ NORM_X ” 來轉換模擬量值。

計算公式：

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、測量值轉換為工程量

如下圖1 程序所示，為標準 0~20 mA 模擬量輸入信號，對應 0 ~ 80 MPa 壓力的量程換算示例

圖 1.測量值轉換為工程量示例

其中參數含義如下表1 所示：

表 1.

注意：SM1231 新的模擬量模塊(例如 6ES7 231-4HD32-0XB0)增加了 4~20 mA范圍, 對于非標準信號例如電流通道接入 4 ~ 20 mA ，可以設置電流范圍 0-20mA 或者 4-20mA, 如下圖所示：

但是設置 0-20mA 或者 4-20mA 對應不同的量程范圍和 NORM_X 通道測量值下限。如下表所示：

二、工程量轉換為測量值

如下圖2 程序所示，為標準 4~20 mA 模擬量輸入信號，對應 0 ~ 80 MPa 壓力的量程換算示例，同理需修正通道測量輸出值下限 SCALE_X_LO_LIM 為 5530

圖 2. 工程量轉換為測量值

其中參數含義如下表2 所示：

表 2.

說明：工程量相關值取決于使用現場，是無法確定有效值的，確定的關系是工程量給定或輸出值在工程量的下限值和上限值之間，在此不作過多表述。

更多量程計算的方法可參考如下連接文檔：

如何轉換S7-1200 CPU模擬量

TC & RTD 模塊

負載類型

• SM 1231 AI 4 x TC x 16 bit : J、K、T、E、R、S、N、C、TXK/XK(L)、 Votage（電壓信號） 范圍：± 80mV
   
• SM 1231 AI 4 x RTD x 16 bit：Pt、Cu、Ni、電阻

模板量程計算

SM 1231 AI 4 x TC x 16 bit

• 電壓信號（Votage） ：滿量程對應測量值 27648
   
• 溫度：測量值除以 10.0 得到溫度值；如通道測量值為 253，則對應的溫度值為 25.3 度

SM 1231 AI 4 x RTD x 16 bit

• 電阻信號：滿量程對應測量值 27648
   
• 溫度：測量值除以 10.0 得到溫度值；如通道測量值為 253，則對應的溫度值為 25.3 度

上述數據來自《 S7-1200 系統手冊》。

常見問題

使用了模擬量轉換 FC105/106 庫的 TIA V10.5 或 TIA V11 的原項目, 用 TIA V13 打開后報錯，提示有密碼， 如何解決？

之前 S7-1200 的 FC105/106 的庫文件是基于 TIA V10.5 或 TIA V11 的，在 TIA V12 及以后的版本無法使用，提示有密碼。

西門子新出了 TIA V13 SP1 的庫文件， 建議使用新的 TIA V13 SP1 中的庫文件。

關于庫文件下載和使用， 請參考以下鏈接地址：

在 STEP 7 (TIA Portal) 中如何標準化和逆標準化模擬量值?

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