西门子CPU414-2中央控制器
西门子CPU414-2中央控制器
西门子CPU414-2中央控制器
西门子PLC模拟量变送器和模拟量值的表示方法生产过程中有大量连续变化的模拟量需要用PLC来测量或控制。有的是非电量(如温度、压力、流量、液位、物体的成分和频率等);有的是强电电量(如发电机和电动机组的电流、电压、有功功率和无功功率、功率因数等)。变送器用于将传感器提供的电量或非电量信号转换为标准的直流电流或直流电压信号，如直流0～10 V或直流4～20 mA信号。
西门子S7-300/400的CPU用16位二进制补码定点数来表示模拟量值。A/D转换的结果是按16位二进制补码形式存储，即占用1个字(两个字节)的长度。其中，*高位(第15位)为符号位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。
模拟量模块的模拟值位数(即转换精度)可以设置为9～15位(与模块的型号有关，不包括符号位)，如果模拟量值的精度小于15位，则模拟量值左移，使其*高位(符号位)在16位字的*高位(第15位)，模拟量值左移后未使用的低位则填入“0”，这种处理方法称为“左对齐”。设模拟量值的精度为12位，加上符号位，未使用的低位(第0~2位)为0，相当于实际的模拟值被乘以8。
三种转换精度的数据存储格式见表1。S位为符号位，标有“×”的位被补为0。
表1 A/D转换结果存储格式示例
西门子PLC编程语言梯形图梯形图( LAD)是一种图形语言，比较形象直观，容易掌握，是应用*广泛的编程语言之一。梯形图与继电器控制电路图的表达方式极为相似，适于熟悉继电器控制电路的用户使用，特别适于数字量逻辑控制。有时把梯形图称为电路或程序。
梯形图沿用了传统控制图中继电器的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，并增加了许多功能强、使用灵活、在继电器一接触器控制系统中没有的指令符号，梯形图与继电器一接触器控制系统图的形式及符号有许多相同或相仿的地方。梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列，*左边的竖线被称为起始母线，也叫左母线，然后按一定的控制要求和规则连接各个触点，*后以线圈结束。一般在*右边还加上一竖线，这一竖线被称为右母线。通常一个梯形图中有若干个网络( Network)(由触点和线圈等组成的独立电路称为网络)组成，编程软件自动为网络编号。以*简单的电动机起/停控制为例，对应的梯形图程序如图(a)所示。
图 梯形图和语句表示例
梯形图由触点(常开触点“┤├”和常闭触点“┤/├”)、线圈(“一()”)或用方框表示的指令框组成。触点代表逻辑输入条件，如外部的开关、按钮和内部条件等。线圈通常代表逻辑运算的结果，常用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的标志位等。梯形图中的线圈包括输出继电器线圈、辅助继电器线圈等。只有在线圈接通之后，才能使对应的逻辑常开或常闭触点动作。指令框用来表示定时器、计数器或数学运算等附加指令。
梯形图中的触点和线图可以使用物理地址，如10.0、Q0.3等。如果在符号表中对某些地址定义了符号。例如，10.0的符号为“启动”，在程序中可用符号地址“启动”来代替物理地址10.0，这样使程序易于阅读和理解。
在分析梯形图中的逻辑关系时，为了借用继电器控制电路图的分析方法，可以将梯形图左边的母线假想为电源“火线”，而把右边的母线假想为电源“零线”。如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励;如果没有“能流”，则线圈未被激励。当图(a)中，10.0和10.1的触点同时接通或Q4.1与10.1的触点同时接通时，有一个假想的“能流”流过Q4.1的线圈。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯形图，能流只能从左向右流动。
要强调指出的是，引入“能流”的概念，仅仅是为了继电器一接触器控制系统相比较，以对梯形图有一个深入的认识，其实“能流”在梯形图中是不存在的。
如果没有跳转指令，在网络中，程序中的逻辑运算只能按自左至右的方向执行，与能流的方向一致。网络之间能够按自上而下的顺序执行，执行完所有的网络后，再从*上面的网络( Network 1)重新开始执行下一循环。