6ES7 332-5HF00-0AB0 安徽西门子模块代理商6ES7 332-5HF00-0AB0

    1．模拟量变送器

    生产过程中大量的连续变化的模拟量需要用PLC来测量或控制。有的是非电量，例如温度、压力、流量、液位、物体的成分和频率等。有的是强电电量，例如发电机组的电流、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转换为标准量程的直流电流或直流电压信号，例如DC 0～10V和DC 4~20 mA。

    2．SM 331模拟量输入模块的基本结构

    模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号，其主要组成部分是A/D (Analog/Digit)转换器（见图2-49中的ADC）。模拟量输入模块的输入信号一般是模拟量变送器输出的标准量程的直流电压、直流电流信号。SM 331也可以直接连接不带附加放大器的温度传感器（热电偶或热电阻），这样可以省去温度变送器，不但节约了硬件成本，控制系统的结构也更加紧凑。

    一块SM 331模块中的各个通道可以分别或分组使用电流输入或电压输入，并选用不同的量程。大多数模块的分辨率（转换后的二进制数字的位数）可以在组态时设置，转换时间与分辨率有关。

    图2-49    模拟量输入模块示意图

    模拟量输入模块由多路开关、A/D转换器(ADC)、光隔离元件、内部电源和逻辑电路组成。各模拟量输入通道共用一个A/D转换器，用多路开关切换被转换的通道，模拟量输入模块各输入通道的A/D转换过程和转换结果的存储与传送是顺序进行的。

    各个通道的转换结果被保存到各自的存储器，直到被下一次的转换值覆盖。可以用装入指令“L PIW…”来访问转换的结果。

    3．传感器与模拟量输入模块的接线

    传感器与模拟量输入模块的连接分为下列各种情况：连接带电隔离的传感器、连接不带电隔离的传感器、连接电压传感器、连接电流传感器、连接电阻和热电阻、连接带内部补偿的热电偶、连接带外部补偿的热电偶。

    各种情况的接线方式和注意事项见随书光盘中的《S7 - 300模块数据设备手册》第4章。

    4．S7 -300模拟量输入模块的技术参数

    除了1KF01 - 0AB0，其余模块均用红色LED指示组故障。模块与背板总线之间有隔离，热电偶、热电阻输入时进行了线性化处理。安徽西门子模块代理商6ES7 332-5HF00-0AB0安徽西门子模块代理商6ES7 332-5HF00-0AB0

    使用屏蔽电缆时距离为200m，输入信号为50 mV或80 mV时，距离为50m。

    5．模拟量输入模块的扫描时间

    通道的转换时间由基本转换时间和模块的电阻测试和断线监控时间组成，基本转换时间取决于模拟量输入模块的转换方法（例如积分法和瞬时值转换法）。积分转换法的积分时间直接影响转换时间，可以在STEP 7中设置积分时间。

    扫描时间是指模拟量输入模块对所有被激活的模拟量输入通道进行转换和处理的时间的总和。如果模拟量输入通道进行了通道分组，还需要考虑通道组之间的转换时间。

    6．模拟量输入模块的量程卡

    模拟量输入模块的输入信号类型用量程卡（或称为量程模块）来设置。量程卡安装在模拟量输入模块的侧面，每两个通道为一组，共用一个量程卡，图2-50中的模块有8个通道，因此有4个量程卡。量程卡插入输入模块后，如果量程卡上的标记C与输入模块上的箭头标记相对，则量程卡被设置在C位置。各位置对应的测量类型和测量范围都印在模拟量模块上。

常规PID控制是过程控制中应用Z为广泛的一种控制规律，具有原理简单、使用方便和稳定等特点。但常规PID在控制过程中的参数都是固定不变的，若用于调节ZY空调这样具有非线性、不确定性、滞后性和干扰性等问题的系统，常规PID控制很难达到控制精度。

因此，本文针对ZY空调系统将PID和模糊控制相结合，提出了模糊自适应PID控制。模糊控制是用语言归纳操作人员的控制策略，运用语言变量和模糊集合理论形成控制算法的一种控制。模糊控制不需要建立对象的精确数学模型，只要求把现场操作人员的经验和数据总结成比较完善的语言控制规则，因此它能绕过对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞等影响。模糊控制系统的鲁棒性强，尤其适用于非线性、时变、滞后的系统的控制。但是传统的模糊自适应PID控制初始参数是人为给定的，不能从系统中自动得到，因此本文的创新点在于在传统模糊自适应PID控制基础之上增加辨识结构和Bang-Bang控制，对传统的模糊自适应PID控制初始值进行优化。

7-300的CPU用16位的二进制补码表示模拟量值。其中位为符号位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×l2位模块、2AI×l2位模块和8AI×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×l2位模块、2AO×12位模块和4AO×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。采用4线回路能获得比较高的输出精度。

　　标准型S7-300 CPU指的是不使用MMC卡的S7-300 PLC，也称为老式的S7- 300 CPU。除了CPU318- 2DP外，其它的老式CPU已不再出售。标准型S7-300含有内置的RAM装载存储器，并可以使用FEPROM卡来扩充装载存储器。另外，只有CPU 318-2DP可以使用RAM卡来扩充装载存储器。

　　2.2.1 用于标准型S7-300 CPU的FEPROM卡

　　标准型的S7-300CPU有内置的Load memory ，通过插入FEPROM(Flash FEPROM)卡扩展装载存储器，Flash FEPROM卡更重要的是作为程序备份。在没有后备电池时PLC掉电，在PLC上电后都会自动从FEPROM卡中拷贝程序到CPU的工作存储器中。CPU318的存储区与S7-400CPU 类似，工作存储器分为存储数据和存储程序两部分，分别存储指令代码和数据块。过程如图8－4所示：

　　图8－4

　　用于标准型S7-300 CPU的Flash EPROM 卡(FEPROM 卡)型号如下：

　　16 KB 6ES7 951-0KD00-0AA0

　　32 KB 6ES7 951-0KE00-0AA0

　　64 KB 6ES7 951-0KF00-0AA0

　　128 KB 6ES7 951-0KG00-0AA0

　　256 KB 6ES7 951-1KH00-0AA0

　　512 KB 6ES7 951-0KJ00-0AA0

　　1 MB 6ES7 951-1KK00-0AA0

　　2 MB 6ES7 951-1KL00-0AA0

　　4 MB 6ES7 951-1KM00-0AA0

　　注：以上产品的订货号会因为产品软硬件的升级略有调整，产品特性以产品名称为准。

　　2.2.2 只用于CPU 318-2DP 的RAM卡

　　128 KB 6ES7 951-0AG00-0AA0

　　256 KB 6ES7 951-1AH00-0AA0

　　512 KB 6ES7 951-1AJ00-0AA0

　　1 MB 6ES7 951-1AK00-0AA0

　　2 MB 6ES7 951-1AL00-0AA0

　　注：以上产品的订货号会因为产品软硬件的升级略有调整，产品特性以产品名称为准。

　　2.2.3 如何将程序写入FEPROM卡

　　1. 在STEP中使用“PLC>Download User Program to Memory Card”菜单命令（如图8－2）。此时用户程序只能是整体写入FEPROM卡，而不能写入单个或部分程序块，同时，每次写入新的程序会清除原来存在卡中的程序，同时会清除内置RAM 区的内容。

　　2. 在STEP中使用 “Copy RAM to ROM”指令（如图8－2），可以把工作存储器的内容拷贝到FEPROM卡中，同时会将FEPROM卡中原来的内容清除。这个指令用于保存PLC的当前运行值拷贝到PLC中，这样下次用MRES复位时，DB块的值就会复位为保存过的值。此方法也同样适用于MMC卡。

　　3. 使用PG时可以在STEP中使用“File > S7-Memory Card > Open”打开存储卡再用 “PLC > Save to Memory Card ”将数据写入FEPROM.此操作对于MMC卡同样有效。此方法也同样适用于MMC卡。

　　2.2.4 如何删除FEPROM卡中的程序

　　目前，删除FEPROM卡中的程序的公开方法只有一种，就是用PG和读卡器来删除卡中的内容，使用存储器复位是无法清空卡里的程序的。

　　但下述方法同样可以删除FEPROM卡中的内容：

　　1. 在STEP中使用“Download user program to memory card ”命令可以把程序直接下载到FEPROM中，每次用这个命令下载时，都会清除FEPROM卡中以前下载的程序。当下载的程序大于工作存储器或者大于FEPROM卡的容量时使用“Download user program to memory card”命令时会出现报警信息，下载过程仍然可以继续，但是下载完成后会出现错误信息，PLC故障灯亮，此时从CPU的模板信息“Module information”中可以看到FEPROM卡中内容为空，相当于删除了卡里的东西，之后可以重新在卡里下载新的程序。

　　2. 在STEP中使用“Download user program to memory card”下载一个空的程序到卡中，即可清空卡中的内容。

　　3. 通过在线删除工作存储器中的全部程序，再在STEP中执行“Copy RAM to ROM”命令可以将FEPROM卡中的内容全部删除。对于含有内置的EPROM的CPU时，也可就用此方法来删除EPROM中的内容。（仅适用于标准型S7-300 PLC）

　　4. 当CPU的设置读写保护后，直接用下载的快捷键则下载到内置的RAM(load memory)中，此时加密信息可以通过复位删除或执行“Download user program to memory card”下载一个空的程序到卡中，此时可清除CPU中的密码。若CPU的设置读写保护后，执行“Download user program to memory card”下载加密程序到FEPROM卡，则无法清除该密码。

　　5. 使用读卡器或PG来删除。当在卡中加密又丢失了密码的情况只能用这种方法来删除卡中的内容。

　　2.2.5 关于FEPROM卡的其它信息

　　对于标准型S7-300CPU,每次拔卡后上电或者插卡后上电，CPU都会要求执行复位，Stop 灯出现慢闪，需要用MRES复位（用MRES复位注意：拔卡和插卡均只可在掉电时进行）。对于S7-400CPU每次拔卡后上电或者插卡后上电CPU都不会要求执行复位，但在拔卡后，工作存储器的程序自动丢失，即使有后备电池也一样。

　　2.3 带内置EPROM 的S7-300 CPU

　　对带有集成EPROM的CPU模块，可以使用“Copy RAM to ROM”将程序复制到集成EPROM中，以确保在没有备用电池的情况下发生电源故障或存储器复位时数据不丢失。 CPU 312 IFM、 CPU 314 IFM和C7系列 带有内置的EPROM装载存储器，由于不太常用，这里不作ZD描述。

　　3 关于数据保持3.1 CPU启动方式：

　　S7-300CPU只有“暖启动”(Warm Start),但CPU 318-2 DP的启动方式可定义为暖启动(Warm Start)和冷启动(Cold Start)两种，定义为暖启动时与其他标准型S7-300相同，定义为冷启动时，与S7 400的冷启动相同)。暖启动调用OB100组织块。当启动时，过程映像和非保持数据被清除。当过程映像读入后，就开始新的一个循环。