第八章 S7-300模拟量处理

西门子S7-300模拟量模块的诊断与中断1. 模拟量模块的诊断诊断报文分为可编程诊断报文和不可编程的诊断报文。

需要在STEP 7的“诊断”参数区中使能(enable)诊断，才能获得可编程诊断报文。

不管是否使能诊断，通过模拟量模块都可以获得不可编程的诊断报文。

有故障出现时将会执行下列操作。

(1) 将诊断报文送入模拟量模块的诊断区中，并传送到CPU。

(2) 点亮模拟量模块中的故障指示灯。

(3) 如果已经用STEP 7使能产生“诊断中断”，将触发一个诊断中断，并调用OB82。

可以通过用户程序中的SFC 读出详细的诊断报文。

在模块诊断中，可以查看STEP 7中的故障原因(参见STEP 7的在线帮助)。

检测到错误时，不管参数如何设置，模拟量输入模块输出模拟量测量值7FFFH，它意味着上溢出、故障或通道被禁止使用。

每个模拟量模块都通过SF 指示灯(组故障指示灯)指示出现错误。

一旦模拟量模块触发诊断报文，SF指示灯就被点亮。

故障被全部排除后，SF指示灯熄灭。

模拟量输入模块在遇到外部辅助电源故障、组态/参数设置出错、共模错误，断线、下溢出和上溢出故障时发出诊断报文。

只能对4mA～20mA 的输入模块检测断线故障。

模拟量输出模块在遇到外部辅助电源故障、组态/参数设置出错、M 点短路和断线故障时发出诊断报文。

2. 模拟量模块的中断模拟量模块可以产生诊断中断和过程中断，并不是所有的模拟量模块都具有中断功能，有的只具有下述的部分中断功能。

模拟量模块是否产生中断可以用STEP 7来设置，如果没有使能中断，中断将被禁止。

1) 诊断中断如果已经允许产生诊断中断，被激活的错误事件(故障产生的报文)和错误事件的消除(故障排除后的报文)都可以通过终端来报告。

出现诊断中断时，CPU 暂时停止用户程序的执行，去处理诊断报警组织块OB82。

在用户程序中，OB82 可以调用系统功能SFC 51或SFC 59，从模块中获得更为详细的诊断信息。

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。

— 关于S7300模拟量处理及闭环控制
电压，电 流 （对称的 ）
电压，电 流 （不对称 的）
超限
-27648到+27648 可转换为对称的电压或电流的额定范围 ： • ± 10V • ± 20mA
0 到+27648 可转换为不对称的电压或电流的额定范围 ： • 0 到 10V • 1 到 5V • 0 到 20mA • 4 到 20mA
可以在更短的时间间隔内刷新。
PLC的温度控制系统的设计与实现— 关于S7300模拟量处理及闭环控制
PLC的温度控制系统的设计与实现— 关于S7300模拟量处理及闭环控制
• 输出类型 点击该选项以显示和选择可能的输出类型（例如，电流）。确 认在未连接的输出通道上没有电压，你应该不激活它们（输出类型不激活） 并使它们开路。这也降低循检时间。
• 结果存储器 模数转换的结果存储在结果存储器中，并一直保持到被一个新 的转换值所覆盖。可用“L PIW…”指令来访问模数转换的结果。
• 模拟输出 传递指令“T PQW...” 用来向模拟输出模板中写模拟量的数值 （由用户程序计算所得），该数值由模板中的DAC（数模转换器）变换为标 准的模拟信号
PLC的温度控制系统的设计与实现— 关于S7300模拟量处理及闭环控制
IN输入端的模拟值可直接从模板上读取或从一个 INT格式的数据接口上读取。
LO_LIM (下界) 和HI_LIM (上界) 输入参数用于定义规范化的物理量范围。本例 中,转换为0 到50 0升范 围。
规范化后 的值（ 实际物 理量） 以实数 格式存 储在 O U T输 出端 (LO_LIM <= OUT <= HI_LIM) 。
• 诊断中断 当故障出现时，模板触发CPU的诊断中断 。有关信息被记录在CPU的诊断缓 冲区中并立即处理诊断中断组织块 OB82。在该块编程故障出现时需要的反应。模拟量 模板可以识别哪些故障由模板类型决定。