传感器与200连接
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传感器与检测技术实验报告一、实验目的本次实验旨在深入了解传感器与检测技术的基本原理和应用,通过实际操作和数据测量,掌握常见传感器的特性和检测方法,培养我们的实践能力和解决问题的思维。
二、实验设备与材料1、传感器实验箱,包含各类常见传感器,如电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、光电式传感器等。
2、数字万用表、示波器。
3、实验连接导线若干。
三、实验原理1、电阻式传感器电阻式传感器是将被测量的变化转换为电阻值的变化。
常见的有应变式电阻传感器和热敏电阻传感器。
应变式电阻传感器基于电阻应变效应,当受到外力作用时,其电阻丝发生形变,从而导致电阻值的变化;热敏电阻传感器则根据温度的变化改变自身电阻值。
2、电容式传感器电容式传感器是将被测量的变化转换为电容值的变化。
主要有变极距型、变面积型和变介质型电容传感器。
其工作原理基于电容的定义式 C =εS/d,其中ε 为介质的介电常数,S 为两极板的相对面积,d 为两极板间的距离。
3、电感式传感器电感式传感器是利用电磁感应原理将被测量转换为电感量的变化。
包括自感式和互感式传感器。
自感式传感器通过改变线圈的自感系数来反映被测量;互感式传感器则是根据互感系数的变化进行测量。
4、光电式传感器光电式传感器是把被测量的变化转换成光信号的变化,然后通过光电元件转换成电信号。
常见的有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管和光敏三极管等。
四、实验内容与步骤1、电阻式传感器实验(1)连接应变式电阻传感器到实验电路,施加不同的外力,用数字万用表测量电阻值的变化,并记录数据。
(2)将热敏电阻传感器接入电路,改变环境温度,测量电阻值,绘制温度电阻曲线。
2、电容式传感器实验(1)分别连接变极距型、变面积型和变介质型电容传感器到实验电路,改变相应的参数,如极距、面积或介质,用示波器观察输出电压的变化。
(2)记录不同参数下的输出电压值,分析电容值与输出电压的关系。
3、电感式传感器实验(1)连接自感式传感器,改变磁芯位置或气隙大小,测量电感值的变化。
PLC连接称重测力传感器的几种方法上海天贺自动化仪表有限公司李树伟在用PLC组成称重及配料控制系统时,与称重传感器的连接一般有以下几种方式:1.称重传感器(称重模组)+接线盒+模拟称重放大器+PLC模拟量输入模块一般称重传感器的信号输出都是与重量载荷成正比的毫伏级电压信号,普通PLC的模拟量输入模块无法直接处理,故需附加称重放大器将微弱的传感器信号调理放大到0~10V或者4~20mA的所谓标准工业过程信号,以供PLC的模拟量模块进行处理。
典型产品有我公司生产的经济型放大器RW-ST01,工业级精密型放大器RW-PT01及内置接线盒的四路求和放大器RW-JT4。
这种方式的好处是系统灵活,编程方便直接,系统反应速度快。
缺点是模拟量信号在传输的过程中容易受到干扰。
并且普通的PLC模拟量输入模块的分辨率都有限,一般不超过4000个分度,很难做到高精度称重。
2.称重传感器(称重模组)+接线盒+数字称重变送器(RS232或RS485输出)接PLC标准串行通讯口这种方式的好处是省去了PLC的模拟量输入模块,利用标准的MODBUS协议即可完成称重信号的采集,并且可以同时并接多路称重传感器。
缺点是占用了PLC的通讯口,并且由于串行通信速率的限制,整个系统的响应时间较长。
一般都在几十毫秒的数量级。
这种连接方式的典型产品有我公司生产的RW-PT01D型数字称重测力变送器。
3.称重传感器(称重模组)+接线盒+频率输出型称重变送器,接PLC的高速脉冲捕捉端口这种连接方式的好处是省去了模拟量输入模块,可以长距离传输,抗干扰能力强,容易隔离,响应速度较快。
对应我公司的产品是RW-PT01F方案1:1)可以使用西门S7-200 CPU+称重模块方案2:1)使用模拟量输出的称重传感器称重传感器+变送器-->输出4-20mA 的模拟量信号2)PLC CPU+模拟量输入模块3)称重传感器的4-20mA 信号通过模拟量输入模块送入PLC 的CPU 单元方案3:使用带有通讯口功能的称重传感器PLC 通过通讯方式读取重量信号称重传感器与PLC连接的几种常见方法发布日期:2013-09-03 来源:中国传感器交易网作者:肖后红招商代理QQ:1962671004 浏览次数:0核心提示:称重传感器目前在我国市场早已走向成熟。
`传感器接线图双线直流电路原理图接线电压:10—65V直流常开触点(NO)无极性防短路的输出漏电电流≤0.8mA电压降≤5V注意不允许双线直流传感器的串并联连接三线直流电路原理图接线电压:10—30V直流常开触点(NO)电压降≤1.8V防短路的输出完备的极性保护三线直流与四线直流传感器的串联当串联时,电压降相加,单个传感器的准备延迟时间相加。
img]2-3.jpg border=0>四线直流电路原理图接线电压:10—65V切换开关防短路的输出完备的极性保护电压降≤1.8V三线直流与四线直流传感器的并联双线交流电路原理图常开触点(NO)常闭触点(NC)接线电压:20—250V交流漏电电流≤1.7mA电压降≤7V(有效值)双线交流传感器的串联常开触点:“与”逻辑常闭触点:“或非”逻辑当串联时,在传感器上的电压降相加,它减低了负载上可利用的电压,因此要注意:不能低于负载上的最小工作电压(注意到电网电压的波动)。
机械开关与交流传感器的串联断开的触点中断了传感器的电源电压,若在传感器被衰减期间内机械触点闭和的话,则会产生一个短时间的功能故障,传感器的准备延迟时间(t≤80ms)避免了立即的通断动作。
补偿方法:将一电阻并联在机械触点上(当触点断开时也是一样),此电阻使传感器的准备时间不再起作用,对于200V交流,此电阻大约为82KΩ/1w。
电阻的计算方法:近似值大约为400Ω/V双线交流传感器的并联常开触点:“与”逻辑常闭触点:“或非”逻辑当并联时,漏电流相加,例如:它可以—在可编程控制器的输入端产生一个高电平的假象。
—超过小继电器的维持电流,避免了在触点上的压降。
机械开关与交流传感器的并联闭和触点使传感器的工作电压短路,当触点短开以后只有在准备延迟时间(t≤80ms)之后传感器才处于功能准备状态。
补偿办法:触点上串联一个电阻可以可靠地保证了传感器的最小工作电压,因此避免了在机械触点断开之后的准备延迟。
400-8484-800NPN (源型)和PNP (漏型)传感器与西门子PLC 的接线说明传感器根据输出类型可以分为NPN(有人称为源型传感器)和PNP (有人称为漏型传感器)两大类;两种类型的传感器都有3个引脚,分别接24V 、 0V 、Out (信号输出),那么西门子S7系列PLC 都支持什么类型的传感器呢?西门子PLC 和模块所支持的传感器类型 1、西门子S7-200所支持的传感器类型?S7-200系列的输入端既支持源型也支持漏型,所以既可以接NPN 传感器也可以接PNP 的传感器(具体接法请参考第二步),其他型号可以参照产品手册(如下图):2、西门子S7-200smart 所支持的传感器类型?S7-200smart 与S7-200一样输入端既支持漏型也支持源型,所以既可以接NPN 传感器也可以接PNP 的传感器(具体接法请参考第二步),其他型号可以参照产品手册(如下图): 400-8484-8003、西门子S7-1200所支持的传感器类型?S7-1200输入端既支持漏型也支持源型,所以既可以接NPN 传感器也可以接PNP 的传感器。
(具体接法请参考第二步),其他型号可以参照产品手册(如下图):4、西门子S7-300所支持的传感器类型?S7-300的DI 模块很多,要具参数分需要在硬件组态中查看(具体接法请参考第二步)1) S7-300的大部分DI 模块均为漏型(应该选取PNP 型的传感器),在硬件组态时不提示源型还是漏型,就是默认为漏型的意思,如:321-1BL00:2)S7-300的源型DI模块(应该选取NPN传感器),如:6ES7 321-1BH50-0AA0: 400-8484-800400-8484-8003) 源型/漏型两用式DI 模块(既可NPN 也可以PNP 型传感器):如:6ES7 321-1BP00-0AA0400-8484-8005、西门子S7-1500所支持的传感器类型?S7-1500系列中现推出的DI 模块有漏型,接PNP 型传感器(具体接法请参考第二步)。
基于S7-200PLC超声波传感器的距离测
量控制
简介
本文档旨在介绍如何使用S7-200PLC超声波传感器进行距离测量控制。
通过合理配置和编程,可以实现精确的距离测量,并根据测量结果进行控制操作。
超声波传感器原理
超声波传感器是一种常用的测距传感器,利用超声波在空气中传播的时间差来测量距离。
它由发送器和接收器组成,发送器发出超声波信号,接收器接收并检测信号的回波时间,通过计算回波时间与声速的乘积来得到距离。
硬件配置
在进行距离测量控制前,需要将S7-200PLC与超声波传感器正确连接。
具体连接方式请参考设备说明书。
编程实现
在S7-200PLC上编写程序,以实现距离测量控制的功能。
以下是一个简单的示例程序:
Network 1:
// 初始化
M0.0 = 1; // 运行指示灯
// 设置输入输出
I0.0 = UltraSonic_sensor_channel; // 超声波传感器输入
Q0.0 = Motor; // 控制输出
// 距离测量控制
LD I0.0
TON (PT1, DN1)
A L P
OUT Q0.0
L P END
EN
上述程序中,超声波传感器的输入连接到I0.0,控制输出连接到Q0.0。
通过设置计时器(PT1)和线圈(DN1),实现距离测量的定时和输出控制。
结论
通过以上硬件配置和编程实现,可以基于S7-200PLC超声波传感器实现距离测量控制功能。
具体的程序可根据实际需求进行调整和扩展。
请在使用过程中注意安全性和准确性。
S7 - 200 PLC与Solartron数字式位移传感器的通讯研究邱小童江西理工大学应用科学学院,江西赣州341000 摘要:介绍了Solartron数字式位移传感器的工作原理及其特性,提出了其与S7 - 200系列PLC自由口通讯的方法,给出了硬件连接及程序设计方案,采用定时器有效地控制串行通讯,实现循环读取传感器数据,避免了中断通讯方式造成的通讯故障,并经实验测试得出其通讯方式可靠性高的结论。
通过S7 - 200 PLC可将Solartron数字式位移传感器推广到工业自动化控制领域,具有广泛的应用价值。
自由口通讯;位移传感器;精密测量TP336A1002 - 1841 (2011)09 -0073 -03Research on Communication of S7-200 PLC and Solartron Digital Displacement SensorQIU Xiao-tong2011-01-042011-04-02程序设计@@[1]王黎明.ARM9嵌入式系统开发与实践.北京:航空航天大学出版 社,2008.@@[2] 牛群峰.基于PXI总线和LabⅥEW的压缩机状态监测系统设计. 仪表技术与传感器,2009(6):44 -46.牛群峰(1974-),副教授,博士,主要研究领域为动态信号测试分析与智能仪器开发技术。
E-mail:niuqunfeng@ gmail. com@@[1]刘东升,周华,梁慧杰,等.S7 -200系列PLC与PC间自由口通讯 的实现.机械工程与自动化,2007(5):160-161.@@[2]王建.PLC在自由端口通讯下的电机转速PID控制.测控技术, 2005,24(4):97 -98.@@[3]西门子有限公司.SIMATIC S7- 200系统手册,2007.@@[4]胡佳丽,闫宝瑞,张安,等.S7 -200 PLC在伺服电机位置控制中的 应用.自动化仪表,2009,30(12):38 -41.@@[5] 田娟娟,蔡光起,史家顺,等.基于VB的PC机与S7- 200PLC自 由口通信的实现及应用.机械设计与制造,2006(7):115 - 117.@@[6]蔡锦达,徐铁.高精度自动外径测量仪的开发和应用.机械设计与 制造,2008 (8):221 - 223.邱小童(1978-),硕士研究生,主要研究方向为机电一体化技术、自动控制等。
S7-200_E M231使用说明-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN问题1:如何将传感器连接到S7-200 模拟量输入模块(EM231,EM235)以及有哪些注意事项?回答: ?模拟量输入模块可以通过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。
开关设置只有在重新上电后才能生效。
输入阻抗与连接有关:电压测量时,输入是高阻抗为10 MOhm ;电流测量时,需要将Rx 和x 短接,阻抗降到250 Ohm 。
注意:为避免共模电压,须将M端与所有信号负端连接如下列各图。
下列各图是各种传感器连接到S7-200 模拟量输入模块的示例图1: 4线制-外供电-测量图2: 2线制-测量为了防止模拟量模块短路,可以串入传感器一个750 Ohm电阻。
它将串接在内部250 Ohm 电阻上并保证电流在 32 m A以下。
图 3: 电压测量注意:如果你使用一个4-20mA 传感器, 测量值必须通过编程进行相应的转换.输入转换: X=32000 *(AIWx – 6400) /(32000 –6400)输出转换: Y=计算值*(32000 – 6400)/32000 + 6400问题2:为什么使用S7-200 模拟量输入模块时接收到一个变动很大的不稳定的值?回答:1.你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源,两个电源没有彼此连接。
这将会产生一个很高的上下振动的共模电压,影响模拟量输入值。
.2.另一个原因可能是模拟量输入模块接线太长或绝缘不好。
补救措施:1.连接传感器输入的负端与模块上的公共M 端以补偿此种波动。
注意:事前要确定,这是两个电源间的唯一连接。
如果另外一个连接已经存在了,当再添加公共连接时可能会产生一个多余的补偿电流。
背景:•模拟量输入模块不是内部隔离的.•共模电压不会大于 12V.•对于60Hz 的共模干扰是40dB 2.使用模拟量输入滤波器:在Micro/Win 中进入"View > System block> Tab: Analog Input Filters".•选择模拟量输入滤波.•选择 "Number of samples" 和"Deadband"." Number of samples " 区域包含了由几个采样的平均值计算得出的值。
S7-200模拟量问题的解答问题1:S7-200模拟量输入模块(EM231,EM235)如何寻址?回答: 模拟量输入和输出为一个字长,所以地址必须从偶数字节开始, 精度为12位,模拟量值为0-32000的数值。
格式: AIW[起始字节地址] AIW6 ;AQW[起始字节地址] AQW0每个模拟量输入模块,按模块的先后顺序地址为固定的,顺序向后排。
例: AIW0 AI W2 AIW4 AIW6每个模拟量输出模块占两个通道,即使第一个模块只有一个输出AQW0 (EM235只有一个模拟量输出), 第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址,依此类推。
(注: 每一模块的起始地址都可在step7 micro/win 中Plc/Information里在线读到)。
问题2:如何将传感器连接到S7-200 模拟量输入模块(EM231,EM235)以及有哪些注意事项?回答:模拟量输入模块可以通过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) 输入阻抗与连接有关:电压测量时,输入是高阻抗为10 MOhm ;电流测量时,需要将Rx 和x 短接,阻抗降到250 Ohm 。
注意:为避免共模电压,须将M端与所有信号负端连接, 未连接传感器的通道要短接, 如下列各图。
下列各图是各种传感器连接到S7-200 模拟量输入模块的示例图1: 4线制-外供电-测量图2: 2线制-测量为了防止模拟量模块短路,可以串入传感器一个750 Ohm电阻。
它将串接在内部2 50 Ohm电阻上并保证电流在32 m A以下。
图3: 电压测量注意:如果你使用一个4-20mA 传感器, 测量值必须通过编程进行相应的转换.输入转换: X=32000 *(AIWx – 6400) /(32000 – 6400)输出转换: Y=计算值*(32000 – 6400)/32000 + 6400问题3:为什么使用S7-200 模拟量输入模块时接收到一个变动很大的不稳定的值?回答:1.你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源,两个电源没有彼此连接。
S7-200模拟量问题的解答问题:S7-200模拟量输入模块(EM231,EM235)如何寻址?回答: 模拟量输入和输出为一个字长,所以地址必须从偶数字节开始, 精度为12位,模拟量值为0-32000的数值。
格式: AIW[起始字节地址] AIW6 ;AQW[起始字节地址] AQW0每个模拟量输入模块,按模块的先后顺序地址为固定的,顺序向后排。
例: AIW0 AIW2 AIW4 AIW6每个模拟量输出模块占两个通道,即使第一个模块只有一个输出AQW0 (EM235只有一个模拟量输出), 第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址,依此类推。
(注: 每一模块的起始地址都可在step7 micro/win 中 Plc/Information里在线读到)。
问题:如何将传感器连接到S7-200 模拟量输入模块(EM231,EM235)以及有哪些注意事项?回答:模拟量输入模块可以通过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)输入阻抗与连接有关:电压测量时,输入是高阻抗为10 MOhm ;电流测量时,需要将Rx 和 x 短接,阻抗降到250 Ohm 。
注意:为避免共模电压,须将M端与所有信号负端连接, 未连接传感器的通道要短接, 如下列各图。
下列各图是各种传感器连接到S7-200 模拟量输入模块的示例为了防止模拟量模块短路,可以串入传感器一个750 Ohm电阻。
它将串接在内部250 Ohm电阻上并保证电流在 32 m A以下。
3: 电压测量注意:如果你使用一个4-20mA 传感器, 测量值必须通过编程进行相应的转换.输入转换: X=32000 *(AIWx – 6400) /(32000 – 6400)输出转换: Y=计算值*(32000 – 6400)/32000 + 6400问题:为什么使用S7-200 模拟量输入模块时接收到一个变动很大的不稳定的值?回答: 1.你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源,两个电源没有彼此连接。
模拟量输入模块可以通过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。
开关设置只有在重新上电后才能生效。
输入阻抗与连接有关:电压测量时,输入是高阻抗为10 MOhm ;电流测量时,需要将Rx 和x 短接,阻抗降到250 Ohm 。
注意:
为避免共模电压,须将M端与所有信号负端连接如下列各图。
下列各图是各种传感器连接到S7-200 模拟量输入模块的示例
图1: 4线制-外供电-测量
图2: 2线制-测量
为了防止模拟量模块短路,可以串入传感器一个750 Ohm电阻。
它将串接在内部250 Ohm电阻上并保证电流在32 m A以下。
图3: 电压测量
注意:
如果你使用一个4-20mA 传感器, 测量值必须通过编程进行相应的转换
输入转换: X=32000 *(AIWx – 6400) /(32000 – 6400
输出转换: Y=计算值*(32000 – 6400)/32000 + 6400
问题2:
为什么使用S7-200 模拟量输入模块时接收到一个变动很大的不稳定的值?
回答:
1. 你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源,两个电源没有彼此连接。
这将会产生一个很高的上
下振动的共模电压,影响模拟量输入值。
.
2. 另一个原因可能是模拟量输入模块接线太长或绝缘不好。
补救措施:
1. 连接传感器输入的负端与模块上的公共M 端以补偿此种波动。
注意:
事前要确定,这是两个电源间的唯一连接。
如果另外一个连接已经存在了,当再添加公共连接时可能会产生一个多余的补偿电流。
背景:
模拟量输入模块不是内部隔离的.
·共模电压不会大于12V.
·对于60Hz 的共模干扰是40d
2. 使用模拟量输入滤波器:
在Micro/Win 中进入"View > System block> Tab: Analog Input Filters".
·选择模拟量输入滤波.
·选择"Number of samples" 和"Deadband"
" Number of samples " 区域包含了由几个采样的平均值计算得出的值。
当N 与" Number of samples "相等时计算该值。
死区(Deadband)定义了允许偏离于平均值的最大值。