新疆西门子S7-200SMART代理商（欢迎您）

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西门子S7-1500 PLC的模拟量转换的数值表达方式

模拟量输入信号经过模拟量输入模块的模数转换器( ADC)将模拟量信号转换成数字量信号，以二进制补码形式表示，字长占16位，即2个字节。其中，高位（第15位）为符号位，“0”表示正值，“1”表示负值。转换值的分辨率取决于模块的型号，大分辨率为16位（包含符号位），数值以左对齐方式存储，当模块的分辨率小于16位时，未使用的低有效位用“0”填充。对于S7 -1500 PLC现有的模拟量模块，分辨率均是16位。

16位二进制补码表示的数值范围为- 32768~+32767。需要注意的是，西门子的模拟量模块测量范围并不是与数值范围相对应的，测量范围（如±10V电压）对应的转换值为±27648（对温度值不适用，也不适用于S7 - 200 PLC）。这样做的好处是当传感器的输入值超出测量范围时，模拟量模块仍然可以进行转换，使CPU做出判断。+32511是模拟量输入模块故障诊断的上界值，- 32512是双极性输入故障诊断的下界值，- 4864是单极性输入故障诊断的下界值。当转换值超出上、下界值（上溢或下溢）时，具有故障诊断功能的模拟量输入模块可以触发CPU的诊断中断（例如OB82）。

对于模拟量输出，16位二进制补码形式表示的数字量值经过模拟量输出模块的数一模转换器( DAC)将数字量信号转换成模拟量信号（电压或电流），并通过模拟量输出通道进行输出，表5-45为数字量值与模拟量输出信号之间的关系。

 组织块( OB)是由操作系统自动执行的，建立了操作系统与用户程序之间的桥梁，只有编写在组织块中的指令或在组织块中调用的FC、FB才能被操作系统执行。

    组织块( OB)可以控制自动化系统的启动特性、循环程序处理、中断驱动的程序执行和错误处理，故组织块从功能角度可分为启动组织块( OB)、循环程序组织块(OB)、中断组织块(OB)、错误组织块(OB)和其他组织块(OB)等。CPU类型不同，所提供有效的组织块也不同。

    操作系统为每个组织块分配了相应的优先级，S7 - 1500 CPU支持优先级1（低）~26（高）。当同时发出多个OB请求时，CPU将首先执行优先级高的OB。如果所发生事件的优先级高于当前执行的OB，则中断此OB的执行。优先级相同的事件按发生的时间顺序进行处理。如果触发的事件源对应的组织块OB没有分配，则将执行默认的系统响应。

    表5-42概述了OB的类型、中文名称、OB优先级的值、OB编号、默认的系统响应和OB的个数。在该表格中，根据默认OB优先级进行排序。优先级为1时优先级低。

    当添加新块时，在“添加新块”对话框中选择组织块，将显示当前CPU所支持的组织块名称。

    对于硬件中断和等时同步模式中断，将在硬件组态或创建OB时进行分配；在将工艺对象添加到“S7-1500运动控制”之后，STEP 7便自动将OB 91/92分配到MC伺服中断和MC插补器中断；对于其他所有的OB类型，在创建OB时（也可能在组态事件源后）进行分配。对于硬件中断，还可通过指令对之前的分配进行更改，在这种情况下，只更改实际有效的分配，而不是已组态的分配，所组态的分配将在加载后以及每次启动后才会有效。

模拟量模块的参数设置主要包括测量类型、测量范围和通道诊断等参数的设置。这些参数可以使用通道模板对所有通道进行统一设置，也可以对每一路通道进行单独设置。当然，模拟量的参数设置还包括模块I/O地址设置，此参数设置方法与数字量模块I/O地址设置相同。

模拟量输入模块在使用前一定要根据输入传感器的类型、输入信号的大小以及诊断中断等要求进行参数设置。

以自动灌装生产线为例，对模拟量输入模块AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531 - 7KF00 -0AB0)进行模拟量输入模块的参数设置。

由于自动灌装生产线中使用的模拟量传感器为称重传感器和液位传感器，其变送器均为电压测量类型，测量范围为0～10 V，故可以使用通道模板对模拟量输入模块通道参数进行统一设置。打开模拟量输入模块AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531 - 7KF00 - 0AB0)的属性窗口，查看“模块参数”选项下“通道模板”的“输入”属性，如图5-193所示。

在“诊断”属性中，可通过勾选检查框激活相应的诊断中断，诊断中断包括无电源电压L+、上溢、下溢、共模、基准结和断路等。如果勾选“无电源电压L+”，则启用对电源电压L+缺失或不足的诊断；如果勾选“上溢”，则在测量值超出上*启用诊断；如果勾选“下溢”，则在测量值低于范围下限，或未连接输入时电压测量范围是+50 mV~±2.5 V时启用诊断；如果勾选“共模”，则在超过有效的共模电压时启用诊断；如果勾选“基准结”，则在温度补偿通道上启用错误诊断（如断路），若组态了动态参考温度补偿类型，但尚未将参考温度传输到模块中，也启用错误诊断；如果勾选“断路”，则在模块无电流或电流过小，无法在所组态的相应输入处进行测量，或者所加载的电压过低时，启用诊断。“用于断路诊断的电流限制”可设置诊断断路时的电流阈值，该值可设置为1. 185 mA或3.6 mA，具体取决于所用传感器。

在“测量”属性中，需要进行测量类型和测量范围参数的设置。鼠标单击测量类型文本框右侧的“”，展开可选的测量类型如图5-194所示。其中“已禁用”表示禁用该模拟量模块输入通道，其他选项为该模块可用的测量类型。

图5-194 测量类型

例如，称重传感器和液位传感器的变送器输出信号均为电压类型，故在“测量”属性中的“测量类型”文本框的下拉列表中选择“电压”。

在测量类型设置为“电压”的情况下，单击测量范围文本框右侧的“”，展开可选的测量范围如图5-195所示。自动灌装生产线的称重传感器和液位传感器的变送器输出信号均为0～10V，故在“测量范围”文本框的下拉列表中选择“+/-10V”（包含0～10V）。

图5-195 电压测量范围

在通道模板属性中，对于模拟量输入模块还可设置干扰频率抑制和滤波参数。在模拟量输入模块上，设置“干扰频率抑制”参数可以抑制由交流电频率产生的干扰。由于交流电源网络的频率会使得测量值不可靠，尤其是在低压范围内和正在使用热电偶时。对于此参数，用户可设置为系统的电源频率。“滤波”参数设置会通过数字滤波产生供进一步处理的稳定模拟信号，在处理变化缓慢的所需信号（测量值）时非常有用，例如温度测量。“滤波”参数包括四个级别，分别为无、弱、中和强，设备根据数量的已转换（数字化）模拟值生成平均值来实现滤波处理。滤波级别越高，对应生成平均值基于的模块周期数越大，经滤波处理的模拟值就越稳定，但获得经滤波处理的模拟值所需的时间也更长。

通道模板的参数设置要作用于具体模拟量输入通道，还需要对输入通道参数进行设置。例如，在模拟量输入模块AI 8xU/I/RTD/TC ST (6ES7531 - 7KF00 - 0AB0)的属性窗口中，查看“输入0~7”选项下“输入”的“通道0”属性，在参数设置的文本框下拉列表中有两个选项：“来自模板”和“手动”，选择“来自模板”选项，如图5-196所示。当参数设置选择了“来自模板”，则“诊断”属性和“测量”属性中的参数设置均与“通道模板”的参数设置相同，且显示为灰色，不可更改。当然，如果参数设置选择“手动”，则可以单独对“通道0”的属性参数进行设置，而不影响“通道模板”参数。

在单个通道的参数设置中，还可以设置硬件中断。如在“通道0”的测量属性下方，显示硬件中断参数设置，如图5-197所示。在“硬件中断”属性中，可以通过勾选复选框选择设置硬件中断上限1、硬件中断下限1、硬件中断上限2和硬件中断下限2，当发生勾选的事件时将触发相应的硬件中断组织块OB。例如勾选“硬件中断上限1”，“事件名称”由系统自动生成，也可自行修改；通过单击“硬件中断”右侧的“”，来选择事先已创建或新增的硬件中断组织块OB，即当发生“硬件中断上限1”事件时将要触发此OB；“优先级”参数对应硬件中断OB的优先级，可更改；“上限1”参数设置硬件中断上限1的阈值。

需要注意，对于任何未使用的通道，测量类型必须选择禁用设置，这样该通道的A-D转换时间为0s，并且循环时间已优化。在自动灌装生产线中，模拟量输人模块AI 8xU/I/ RTD/TC ST (6ES7531 - 7KF00 - 0AB0)的通道2~7未使用，故需要将“参数设置”选择为“手动”，将“测量类型”选择为“已禁用”。

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