SM331模拟量输入模块

西门子S7-300PLC模拟量接线常见问题问题:什么是2线和4线的测量传感器,以及连接时的注意事项?解答:2线传感器是一个被动的测量传感器,它的电源是由SM331来提供的;4线传感器是一个主动测量传感器,它的电源由外部电源提供而不是SM331提供,2根测量线被连接到SM上,所以SM331(－7KF)最大有8个通道。

注意:・2线测量传感器连接Mana与M(短接11和20端,11端和10端);短接没用的同通道组的通道,跨接一个 3.3K W的电阻。

・4线测量传感器短接10和11端,短接所有的Mx-到Mana。

问题:怎样接一个没有用的模拟量模块的输入?解答:没有用的模拟量输入接线应依靠这个输入的参先化,首先必须明确它是电压输入还是电流输入,以及设定了怎样的测量范围,被设定的测量量是电阻值还是温度值。

根据参数设定,可以按照以下方式连接没有用的模拟量输入。

这种连接对于SM331来说是非常必要的。

因为它每个通道组有两个物理输入点,那么没有用的通道可能会影响或破坏一个通道组另一个通道的诊断,特别是的1-5V、4 -20mA的信号。

问题:如何设置和修改以下模块的分辨率?・6ES7331-7KB01-0AB0・6ES7331-7KB00-0AB0・6ES7331-7KF01-0AB0・6ES7331-7KF00-0AB0解答:这些分辨率不可以直接在硬件组态中选择,它只能被间接的通过干扰频率抑制来设置。

下列表格提供了相关数据:问题:SM322连接S＋和S－的目的?解答:对于电压输出,S＋和S－连接起来是为了检测负载侧实际压降,并把它传回到SM332,这将模块对外部的波动和偏差进行补偿,以提高负载侧的精度例如,温度的改变。

如果不需要,那么将S＋和QV、S－和Mana相连,或让S＋、S－开路。

问题：SM332的S+和S-连接端有什么用？解答：S+和S-连接端用于获取负载的实际电压值并将之传送回SM332。

从而使模块能够(在一定程度上)弥补，例如，由于温度变化而导致的波动和偏差。

S7-300 系列PLC组态简介一、系统构成西门子S7-300系列的常用组件主要有电源模块（1）、CPU模块（1）、开关量模块（2）、开关量输出模块（2）、模拟量输入模块（2）、模拟量输出模块。

说明如下：1．电源模块：PS307—5A；为PLC系统提供稳定的24V直流电源。

2．CPU模块：CPU314；是系统的核心负责程序的运行，数据的存储与处理，与上位机的通讯和数据的传输。

3．开关量输入模块：SM321；可进行32路开关量的检测，输入信号为24V有效，若输入为无源触点，可利用电源模块提供24V驱动信号。

4．开关量输出模块：SM322；可提供8路开关量输出，为继电器输出方式；分为4组每两路公用一个公共端。

5．模拟量输入模块：SM331；为实现对8路模拟量数据采集，输入信号可以是电流信号、电压信号、热电偶输入、热电阻输入，可根据不同的应用场合对模块进行设置。

6．模拟量输出模块：SM332；可提供4路模拟量输出信号，根据应用可将各路输出设置为电压输出或电流输出。

图1、系统模块组成。

二、硬件组态1．基本机架（中心机架）机架即是用于安装固定各个模块的专用槽架。

PLC的各个模块就遵循一定的规则固定在上面。

每个机架中：插槽1为电源模板插槽；插槽2为CPU模板插槽；插槽3留给通讯模板接口模板及扩展模板。

插槽4以后留给应用模板。

每个模块最多可以安装8个应用模块。

模块的底部通过总线连接器与前后的模块想连接，构成一个整体系统。

中心机架至少应装配电源模块和CPU模块，再根据需要配置其他功能模块。

说明：所谓插槽，在这里只是抽象的概念，S7—300系统中的机架物理形态上只是一个槽形轨道，上面没有具体的插槽，模块也只是按一定顺序固定在上面，模块之间也无须保留空间，而是紧密地相邻安装。

插槽的概念只有在对系统进行软件组态时才能具体化。

（软件组态将在后面介绍）2．机架的扩展当基本机架不能满足系统要求时，可通过扩展机架对系统进行扩展，扩展方式有两种：①、用IM365模板：可扩展一个机架，需用两块IM365模板，连接长度最长为一米。

西门子S7-300PLC模拟量输入输出1、基本概况S7-300 的CPU 用16 位的二进制补码表示模拟量值。

其中最高位为符号位S，0 表示正值，1 表示负值，被测值的精度可以调整，取决于模拟量模块的性能和它的设定参数，对于精度小于15 位的模拟量值，低字节中幂项低的位不用。

S7-300 模拟量输入模块可以直接输入电压、电流、电阻、热电偶等信号，而模拟量输出模块可以输出0～10 V、1～5 V、－10 V～10 V、0～20 mA、4～20 mA 等模拟信号。

2、模拟量输入模块SM331 模拟量输入(简称模入(AI))模块SM331 目前有三种规格型号，即8AI 乘以l2 位模块、2AI 乘以l2 位模块和8AI 乘以l6 位模块。

SM331 主要由A/D 转换部件、模拟切换开关、补偿电路、恒流源、光电隔离部件、逻辑电路等组成。

A/D 转换部件是模块的核心，其转换原理采用积分方法，被测模拟量的精度是所设定的积分时间的正函数，也即积分时间越长，被测值的精度越高。

SM331 可选四档积分时间：2.5 ms、16.7 ms、20 ms 和l00 ms，相对应的以位表示的精度为8、12、12 和14。

SM331 与电压型传感器的连接，如图1 所示。

图1 输入模块与电压型传感器的连接SM331 与2 线电流变送器的连接如图2a)所示，与4 线电流变送器的连接如图2b)所示。

4 线电流变送器应有单独的电源。

图2 输入模块与2/4 线变送器电流输入的连接3、模拟量输出模块SM332 模拟量输出(简称模出(AO))模块SM332 目前有三种规格型号，即4AO 乘以l2 位模块、2AO 乘以12 位模块和4AO 乘以l6 位模块，分别为4 通道的12 位模拟量输出模块、2 通道的12 位模拟量输出模块、4 通道的16 位模拟量输出模块。

SM332 可以输出电压，也可以输出电流。

在输出电压时，可以采用2 线回路和4 线回路两种方式与负载相连。

游泳池水处理系统的PLC设计摘要在工业不断发展的今天，人们更加追求自动化的同时可编程序控制器映入了我们的眼帘，可编程序控制器在各行各业的应用不断增加，让我们看到他的应用之广泛，此次设计是在游泳池水处理自动控制方面的一个具体体现，正文介绍了可编程序控制器（PLC）、西门子S7-300 CPU313及温度传感器在游泳池水处理系统中的应用及PID调节。

本设计在详细了解了S7-300 PLC的结构、用法，以及游泳池水处理系统的工艺流程的前提下，运用PLC对水处理各环节进行精确的控制。

引入PLC后，比传统的游泳池更加安全、可靠，更加节省人力资源，操作简单，节省硬件等诸多优点，随着市场的开放与不断扩大许多国外的品牌不断涌入我国，我们可以选用更适合要求的产品。

选用合适的PLC有利于系统的完美发挥，无论是从抗干扰能力或是其他方面PLC控制的系统都是当前最具实力的产品。

关键词：可编程序控制器；S7-300；PID温控PLC designing of natatoriumwater processing systemAbstractWith the development and advancement of industry, the Programmable Logic Controller that has been widely applied in a lot fields has become focus nowadays. This designing is a material and concrete exhibition in the aspect of natatorium water processing system. This article mainly illustrates PID regulation and the application of Programmable Logic Controller---PLC, Siemens S7-300 CPU313 and temperature sensor in the natatorium water processing system. The article has detailed introduced the S7-300 PLC structure and usage. Furthermore, it has completely complained the process of circulation water processing system and temperature regulation, as well as the concrete operation process. Comparing to the traditional one, the PLC controlling system has made the natatorium more safe and credible. Moreover, it not only can be operated easily, but also can save a lot of human resource and hardware for us too. As people have known, Programmable Logic Controller has become the developing trend of industrial automation. Due to the open and distensible market, a lot of foreign products of PLC that provide more choices for us have entered. As people have known, a good choice of PLC will make the system more perfect.Keywords：Programmable Logic Controller ；S7-300；PID temperature control目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2国内外游泳池水处理方式 (1)1.3本课题研究主要内容 (2)1.4课题研究的意义 (2)2系统概述 (4)2.1设计要求 (4)2.2控制系统简介 (4)2.3控制系统要求 (5)2.3.1水循环及过滤部分 (6)2.3.2 水质检测及加投药部分 (7)2.3.3 恒温加热系统控制 (7)3 PID温度控制 (11)3.1基本概念 (11)3.1.1 比例调节（P调节） (11)3.1.2 积分调节（I调节） (11)3.1.3 微分调节（D调节） (12)3.2PLC中的PID控制实现方法 (12)4 西门子S7-300及硬件设计 (15)4.1PLC的简介 (15)4.1.1 PLC的特点 (15)4.1.2 PLC的分类 (16)4.2PLC的基本组成 (16)4.2.1 主机 (16)4.2.2 编辑器 (18)4.2.3 I/O扩展和其他外围设备 (18)4.3PLC的基本工作原理和工作方式 (18)4.4硬件介绍 (19)4.4.1 数字量模块 (19)4.4.2 模拟量模块 (20)5操作与软件部分 (22)5.1水循环控制过程 (22)5.2恒温加热部分控制 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)1 绪论1.1 引言随着社会的不断发展人民的生活水平也在不断提高，人民对物质、精神生活不断提出新的要求，健身、游泳、等娱乐活动不断增加，游泳逐步成为一项群众性的休闲娱乐活动。

S7-300 通用型模拟量输入扩展模块（SM331）技术规范及接线图一、S7-300 通用型模拟量输入扩展模块（SM331）技术规范1、SM331技术规范1技术规范SM331型号6ES7 331-7KF02-0AB0 6ES7 331-7HF01-0AB0 6ES7 331-1KF01-0AB0 6ES7 331-7KB02-0AB0图片模拟量输入特性模拟量输入通道8模拟量输入，9/12/14位分辨率8模拟量输入，14位分辨率，用于等时模式下运行8模拟量输入，13位分辨率2模拟量输入，9/12/14位分辨率• 电阻测量模拟量输入点数 4 8 1所需前连接器20 针20 针40 针20 针时钟同步• 时钟同步运行否支持否否测量范围电压输入范围• 0 至+10 V• 1 至 +5 V• 1 至 +10 V• -1 V 至 +1 V• -10 V 至 +10 V • -2.5 V 至 +2.5 V • -250 mV 至 +250 mV • -5 V 至 +5 V 支持支持支持支持支持支持支持支持支持支持支持支持支持否支持支持否否支持支持支持支持支持支持支持2、SM331技术规范2图片接线图6ES7331-1KF01-0AA0 40针6ES7331-7HF01-0AB0 20针6ES7331-7KB02-0AB0 20针6ES7331-7KF02-0AB0 20针6ES7331-7NF00-0AB0 40针6ES7331-7NF10-0AB0 40针6ES7331-7PF01-0AB0 40针6ES7331-7PF11-0AB0 40针。

模拟量模块6ES7331-1KF01-0AB0 SM331 模拟量输入模块 8通道电压电流电阻PT100 13位(+符号位) 中断及诊断功能光电隔离 40针前连接器6ES7331-7KB01-0AB0 SM331 模拟量输入模块 2通道电压电流电阻热电阻热电偶 9/12/14位（+符号位）中断及诊断功能光电隔离 20针前连接器6ES7331-7KB02-0AB0 SM331 模拟量输入模块 2通道电压电流电阻热电阻热电偶 9/12/14位（+符号位）中断及诊断功能光电隔离 20针前连接器6ES7331-7KB81-0AB0 SM331 模拟量输入模块 2通道电压电流电阻热电阻热电偶 9/12/14位（+符号位）中断及诊断功能光电隔离扩展温度范围 20针前连接器6ES7331-7KF01-0AB0 SM331 模拟量输入模块 8通道电压电流电阻热电阻热电偶 9/12/14位（+符号位）中断及诊断功能光电隔离 20针前连接器6ES7331-7KF02-0AB0 SM331 模拟量输入模块 8通道电压电流热电阻热电偶 9/12/14位(+符号位) 中断及诊断功能光电隔离 20针前连接器6ES7331-7NF00-0AB0 SM331 模拟量输入模块 8通道电压电流 15位（+符号位）光电隔离 40针前连接器6ES7331-7NF10-0AB0 SM331 模拟量输入模块 8通道电压电流 15位(+符号位) 光电隔离 40针前连接器6ES7331-7PF00-0AB0 SM331 模拟量输入模块 8通道电阻 15位；热电阻 24位（+符号位）光电隔离 40针前连接器6ES7331-7PF01-0AB0 SM331 模拟量输入模块 8通道电阻 15位(+符号位);热电阻 24(+符号位) 光电隔离 40针前连接器6ES7331-7PF10-0AB0 SM331 模拟量输入模块 8通道热电偶 24位（+符号位）光电隔离 40针前连接器6ES7331-7PF11-0AB0 SM331 模拟量输入模块 8通道热电偶 24(+符号位) 光电隔离 40针前连接器6ES7331-7RD00-0AB0 SM331 数字量输入模块 4通道 0/4~20mA 10~15位（+符号位）诊断功能光电隔离防爆型 20针前连接器6ES7331-7SF00-0AB0 SM331 数字量输入模块 8通道/热电偶 4通道/热电阻10~15位（+符号位）诊断功能光电隔离防爆型 20针前连接器6ES7331-7TB00-0AB0 SM331 模拟量输入模块 2通道 0/4-20mA HART 诊断功能光电隔离用于使用IM153-2的ET200M 20针前连接器6ES7332-5HB01-0AB0 SM332 模拟量输出模块 2通道电压电流 11位（+符号位）或12位光电隔离 20针前连接器6ES7332-5HB81-0AB0 SM332 模拟量输出模块 2通道电压电流 11位（+符号位）或12位光电隔离扩展温度范围 20针前连接器6ES7332-5HD01-0AB0 SM332 模拟量输出模块 4通道电压电流 11位（+符号位）或12位诊断功能光电隔离 20针前连接器6ES7332-5RD00-0AB0 SM332 数字量输出模块 4通道 0/4~20mA 15位诊断功能光电隔离防爆型 20针前连接器6ES7332-5TB00-0AB0 SM332 模拟量输出模块 2通道 0/4-20mA HART 15位诊断功能光电隔离用于使用IM153-2的ET200M 20针前连接器6ES7332-7ND00-0AB0 SM332 模拟量输出模块 4通道电压电流 15位（+符号位）光电隔离 20针前连接器6ES7332-7ND01-0AB0 SM332 模拟量输出模块 4通道电压电流 15位(+符号位) 光电隔离 20针前连接器6ES7334-0CE01-0AA0 SM334 模拟量输入/输出模块 4入电压电流；2出电压电流 8位不隔离 20针前连接器6ES7334-0KE00-0AB0 SM334 模拟量输入/输出模块 4入电压电阻热电阻；2出电压 12位光电隔离 20针前连接器6ES7334-0KE80-0AB0 SM334 模拟量输入/输出模块 4入电压电阻热电阻；2出电压 12位光电隔离扩展温度范围 20针前连接器6ES7335-7HG01-0AB0 SM335 模拟量输入/输出模块 4入电压电流 14位（+符号位）；4出电压电流 11位（+符号位）中断及诊断功能光电隔离6ES7336-1HE00-0AB0 SM336 模拟量输入模块 6通道电压电流电阻热电阻热电偶 14位+符号位中断及诊断功能光电隔离故障安全型模块用于SIMATIC S7F系统 40针前连接器。

详解西门子PLC模拟量编程1、对变送器进行取值，并进行控制2、对模数功能块 FC105 进行调用3、对 AI 模块进行设置4、对 AI 量程块进行选择这个实例，调试的是一个流量调节回路中，流量变送器输出 2-2-MA DC信号到 SM331 模拟输入模块，模块将该信号转换成浮点数，然后在程序中调用FC105将该值转换成工程量，我们就可以监视实际工程中的流量值了。

模拟量 AI 采用 SM311 模块是 8x12Bit（8 通道12 位）对应货号是 6ES7 331-7KF02-OABO，在模数转化上利用传感器或变送器的，电压或电流取出的值，到AI 模块上进行转换，然后把值传给西门子的 CPU 进行处理，从而检测控制传感器的值，如图模拟量输入模块模拟量输入用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻，用来实现PLC 与模拟量过程信号的连接。

模拟量输入模块如图 2-1 所示，将从过程发送来的模拟信号转换成供 PLC 内部处理用的数字信号。

本次工程用的是 SM311 输入模块如图所示。

该模块具有如下特点：分辨率为 9 到 15 位+符号位（用于不同的转换时间），可设置不同的测量范围。

通过量程模块可以机械调整电流 /电压的基本测量范围。

用STEP 7硬件组态工具可进行微调。

模块把诊断和超限中断发送到可编程控制器的 CPU 中。

模块向 CPU 发送详细的诊断信息模拟量输入模块的接线方式两线制电流和四线制电流都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。

因此，通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的。

因此，当 PLC 的模板输入通道设定为连接四线制传感器时， PLC 只从模板通道的端子上采集模拟信号，如图 2-3，而当 PLC 的模板输入通道设定为连接二线制传感器时，如图2-2，PLC 的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源，以驱动两线制传感器工作。

基于SM331模拟量输入模板的信号采集与调试詹泽海【摘要】文章介绍一种模拟量信号的采集方法,包括不同类型模拟量传感器在信号采集系统中的具体接线与注意事项,如何利用STEP 7V5.4编程平台针对不同类型模拟量传感器进行硬件组态,以及借助STEP 7V5.4编程平台自带的变量表功能对系统进行进一步的在线调试与数据监控.【期刊名称】《深圳职业技术学院学报》【年(卷),期】2010(009)001【总页数】5页(P7-11)【关键词】模拟量信号;西门子;调试【作者】詹泽海【作者单位】深圳职业技术学院机电工程学院,广东深圳518055【正文语种】中文【中图分类】TP274随着工业自动化技术的不断发展，传统的开关量传感器已越来越无法满足各种工业控制信号采集的需求，取而代之的将是各种信号可连续变化的模拟量传感器，如过程控制领域中所涉及的压力、温度、流量等参数的测量等.如何使用好这些传感器进行现场数据的测量对一个自动化测控系统至关重要.目前，在工程上对模拟信号的采集多数采用单片机或虚拟仪器系统，但单片机开发同期长，抗干扰能力也相对较差；虚拟仪器是一种较新的测控平台，具有很强大的数据处理能力，但成本太高，在一些中小型系统上不便于推广应用.为此，笔者以西门子SM331 模拟量输入模板为例，给出在工业现场如何使用较为廉价而又稳定的 PLC 系统对各种模拟量信号进行采集处理.1 SM331模拟量模板的硬件连接图1 2/4线制电流型传感器接线西门子 SM331系列模拟量输入模板有多个不同型号，此系列模板根据不同型号可实现对电压、电流、电阻和温度的测量.根据测量类型的不同，可以将电压传感器、2线制电流传感器、4线制电流传感器、电阻传感器、热电偶联接到模拟量输入模板进行测量.以6ES7 331-7KF02-0AB0为例，不同传感器的接线形式如图1-4所示[1].必须强调的是，由于模拟量信号作为一种弱电信号，抗干扰能力较差，且不适于长距离传输.所以在使用时必须严格按相关标准使用有屏蔽作用的双绞线或电缆作为模拟信号的传输介质，并把屏蔽层的两端作等电位接地处理，这样可提高模拟信号的抗干扰性能.图2 2/3/4线制电阻式传感器接线图3 电压式传感器接线图4 带外部补偿的热电偶接线2 测量类型与测量范围的设定西门子 SM331系列模拟量输入模板在测量数据前需根据不同的传感器类型做相应的软硬件配置.2.1 通过量程卡确定测量类型SM331模拟量输入模板具有4个量程卡，每2个通道共用一个量程卡，每个量程卡可按实际需求设置到4个不同的位置（A，B，C，D）；A位置为热电偶/电阻传感器测量量程；B位置为电压型传感器测量量程；C位置为 4线制电流型传感器测量量程；D为 2线制电流型传感器测量量程.2.2 硬件组态打开STEP7软件，在硬件组态下双击模拟量输入模板，如图5所示，选择Inputs 选项卡，按表1所示，设置各通道传感器类型及量程.如果需要还可以在这里开启诊断中断和硬件中断，并为硬件中断设置上下限报警值.接着在 Addresses选项卡下确定模块的各个模拟量通道地址.图5 硬件组态设置表1 SM331模块测量类型及范围注：SM331为6ES7 331-7KF02-0AB0模板；RT：Cl为气候型，Std为标准型，均采用4线连接；TC-I：内部比较，热电电压测量；TC-E：外部比较，热电电压测量；TC-IL：线性，内部比较，温度测量；TC-EL：线性，外部比较，温度测量.测量类型测量范围备注deactivated 禁用E +/-80，250，500mA；+/-1，2.5，5，10V，1～5V 电压4DMU +/-3.2，10，20mA；0～20mA，4～20mA 4线制电流2DMU 4～20mA 2线制电流R-4L 150，300，600Ω 电阻RT Pt100 C1，Pt100 Std，Ni100 C1，Ni100 Std 电阻温度计TC-I Type N，Type E，Type J，Type L，Type K 热电偶TC-E Type N，Type E，Type J，Type L，Type K 热电偶TC-IL Type N，Type E，Type J，Type L，Type K 热电偶TC-EL Type N，Type E，Type J，Type L，Type K 热电偶3 信号采集程序设计信号采集程序可以在STEP 7的Standard library的子目录TI-S7 Converting Blocks下直接调用FC 105 “SCALE”（Scale Values）来读取模拟量值；FC105的各参数如表2所示.FC105功能块可以直接对经模数转换后的数据进行标定，按不同传感器的不同量程标定为相应的以工程量为单位的数据.具体程序如图6所示.程序运行后PLC自动将输入通道地址PIW256上的数据按上限为100，下限为0的工程量为单位进行标定，并把标定后的结果存放在数据存储区MD30.图6 信号采集程序设计图表2 FC105功能块定义参数类型数据类型存储区功能EN 输入 BOOL I，Q，M，D，L 使能输入，高电平有效ENO 输出 BOOL I，Q，M，D，L 正确执行完毕输出为1 IN 输入 INT I，Q，M，D，L，P，Constant 要标定为工程量的输入值HI_LIM 输入 REAL I，Q，M，D，L，P，Constant 工程量上限LO_LIM 输入REAL I，Q，M，D，L，P，Constant 工程量下限BIPOLAR 输入 BOOL I，Q，M，D，L 1为双极性，0为单极性OUT 输出 REAL I，Q，M，D，L，P 标定后的转换结果RET_VAL 输出 WORD I，Q，M，D，L，P 错误信息输出4 信号采集调试4.1 未使用通道处理SM331在实际使用时，某些编程输入可能保持为未使用状态，所以必须考虑下列输入的特性，以便能够对这些占用的通道启用诊断功能：1）电压测量（除1～5V外）并用于热电偶：将未使用的通道短路，并将其连接到MANA.这可优化模拟输入模块的抗干扰能力.对于未使用的通道，在“测量类型”参数中将其值设置为“禁用”.可减少模块的周期时间.如果未使用，也要将COMP 输入短路.2）测量范围1～5V：并联同一通道组的使用和未使用输入.3）电流测量，2线制传感器：有2种通道电路接线选项.a）未使用的输入开路，禁用通道组诊断.如果要启用诊断，模拟模块将触发单个诊断中断，并使SF LED变亮.b）使用1.5k到3.3k的电阻连接未使用的输入，这就允许启用此通道组的诊断功能.4）电流测量4～20mA，4线制传感器：串联连接同一通道组的未使用输入.4.2 对4～20mA量程的线路连续性检查如果已组态的测量范围为4～20mA，且已启用线路连续性检查，则当电流降至低于 3.6mA时，模拟输入模块会将断线事件记录在诊断数据中.如果在程序中启用此功能，模块也会触发诊断中断.如果禁用诊断中断，只能通过点亮SFLED的方法对断线发出信号，而且必须在用户程序中处理诊断字节.如果组态的测量范围是4～20mA，且禁用了线路连续性检查而启用了诊断中断，则当达到下溢值时，模块将触发诊断中断[1].4.3 程序运行及数据监测下载用户程序到PLC并运行用户程序，接着在 Blocks下创建一个变量表“VAT_1”，分别加入标定后输出存储地址和错误信息存储地址，并修改相应的数据显示类型，勾选Variable菜单下的monitor建立变量表的实时监测，此时通过修改用户程序当中的工程量上下限可实现对不同传感器量程的数据测量，并把测量转换后的工程量存储在标定后的输出存储地址.数据会在变量表的“Status Value”选项下实时显示出来，如图7所示[2].图7 数据监测变量表实践证明，利用西门子S7-300可编程序控制器和模拟量输入模板设计的模拟量信号采集系统，系统结构简单明了，提高了系统的现场调试及维护效率.当需要改变某一输入通道的测量数据类型时，只要根据传感器类型修正模板的测量类型与测量范围，再从程序上定义好要测量传感器的量程和极性就能再次投入数据测量.参考文献：[1] 西门子.S7-300模块数据设备手册[Z].2007：298-300；302；323.[2] 西门子.STEP 7 V5.4编程手册[Z].2006：20-1；20-2.。

摘要可编程控制器（PLC)作为控制系统的核心装置，功能强大、性能稳定可靠。

在现代工业自动化生产中得到了广泛的应用。

取得了理想的控制效果。

本论文以长春佳鸣机械制造有限公司与我们合作开发的高速全自动卷纸包装机控制系统为背景，理论与实践相结合，详细阐述了集PLC技术，变频器技术，光电感应技术，通信技术于一体的先进控制技术在该包装机控制系统中的应用。

论文主要内容如下:1.概述了可编程控制器PLC的现状及其在包装机械上应用的可能性和前景.2.通过对卷纸包装机生产工艺流程的了解，统计其输入输出1/O点，然后进行PLC选型，硬件组态的设计。

3。

详细分析了包装纸放卷过程中的受力（尤其是张力)情况，并建立了数学模型，利用自适应控制原理实现了送料过程中的张力控制。

4.在卷纸包装机中，卷纸和包装纸要求能同时到达工位1，这就产生了送料过程中的同步控制问题，在同步控制中,我们在卷纸供送系统的驱动轴上安装一个半圆形金属片,在侧面装上接近开关探头，通过判断每次光电传感器检测到色标时接近开关的输出状态，就能知道包装纸供送系统是滞后还是超前于卷纸供送系统，从而使伺服电机正、反转或不动，实现了送料过程中的同步控制.5.卷纸的包装是一个典型的顺序控制，因此我们利用一个移位寄存器，使工艺盘的每一个V形槽对应一个二进制位，通过移位寄存器的移动，实现了包装过程的程序控制。

6.利用Siemens公司的编程软件Step7、监控组态软件WinCC及其通信功能设计了包装过程梯形图、STL语句及PLC通信网络，以完成数据的采集并控制输出设备安全、高速、高效地运行,实现了该包装过程的监视功能。

经过我们的努力，卷纸包装机控制系统的设计已经完成。

并且经过了严格的测试,在实验室的模拟运行中，取得了良好的控制效果.使该机无论从功能上还是效率上都获得了质的提高，基本达到了九十年代末期国际先进水平，较好地实现了厂方提出的控制要求。

关键词：包装机；PLC；张力控制；自适应控制;同步控制；WinCC；Step7ABSTRACTThis thesis mainly discussed the design of control system of roll packing。

两线制电流和四线制电流都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。

因此，通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的，因此，当PLC的模板输入通道设定为连接四线制传感器时，PLC只从模板通道的端子上采集模拟信号，而当PLC的模板输入通道设定为连接二线制传感器时，PLC的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源，以驱动两线制传感器工作。

传感器型号：1、两线制（本身需要供给24vDC电源的，输出信号为4-20MA，电流）即+接24vdc,负输出4-20mA电流。

2、四线制（有自己的供电电源，一般是220vac ，信号线输出+为4-20ma正，-为4-20ma负。

PLC：（以2正、3负为例）1、两线制时正极2输出24VDC电压，3接收电流），所以遇到两线制传感器时，一种接法是2接传感器正，3接传感器负；跳线为两线制电流信号。

二种接法是2悬空，3接传感器的负，同时传感器正要接柜内24vdc；跳线为两线制电流信号。

（以2正、3负为例）2、四线制时正极2是接收电流，3是负极。

(四线制好处是传感器负极信号与柜内M为不同电平时不会影响精度很大，因为是传感器本身电流的回路)遇到四线制传感器时，一种方法是2接传感器正，3接传感器负，plc跳线为4线制电流。

（以2正、3负为例）3、四线制传感器与plc两线制跳线接法：信号线负与柜内M线相连。

将传感器正与plc的3相连，2悬空，跳线为两线制电流。

（以2正、3负为例）4、电压信号：2接传感器正，3接传感器负，plc跳线为电压信号。

首先判断你的模拟量输入模块是否支持二线制接法（例如SM331-定贷号为6ES7 331-7KF02-0AB0是支持二线制的，其他型号模块一般只支持四线制接法。

1、若你的模块支持二线制模块有直接给两线制传感器供电的功能，接两线制电流信号只需把量程卡选择D方向，在硬件配置中选择2DMU，以第一个通道为例，传感器的正端接模板2端子（M0＋），负端接模板3端子（M0－）即可。