西门子佛山授权代理商

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1、基本概念
我们生活在一个物质的世界中。世间所有的物质都包含了化学和物理特性，我们是通过对物质的表观性质来了解和表述物质的自有特性和运动特性。这些表观性质就是我们常说的质量、温度、速度、压力、电压、电流等用数学语言表述的物理量，在自控领域称为工程量。这种表述的优点是直观、容易理解。在电动传感技术出现之前，传统的检测仪器可以直接显示被测量的物理量，其中也包括机械式的电动仪表。
2、标准信号
在电动传感器时代，中央控制成为可能，这就需要检测信号的远距离传送。但是纷繁复杂的物理量信号直接传送会大大降低仪表的适用性。而且大多传感器属于弱信号型，远距离传送很容易出现衰减、干扰的问题。因此才出现了二次变送器和标准的电传送信号。二次变送器的作用就是将传感器的信号放大成为符合工业传输标准的电信号，如0－5V、0－10V或4－20mA（其中用得较多的是4－20mA）。而变送器通过对放大器电路的零点迁移以及增益调整，可以将标准信号准确的对应于物理量的被检测范围，如0－100℃或-10－100℃等等。这是用硬件电路对物理量进行数学变换。中央控制室的仪表将这些电信号驱动机械式的电压表、电流表就能显示被测的物理量。对于不同的量程范围，只要更换指针后面的刻度盘就可以了。更换刻度盘不会影响仪表的根本性质，这就给仪表的标准化、通用性和规模化生产带来的无可**的好处。
3、数字化仪表
到了数字化时代，指针式显示表变成了更直观、更精确的数字显示方式。在数字化仪表中，这种显示方式实际上是用纯数学的方式对标准信号进行逆变换，成为大家习惯的物理量表达方式。这种变换就是依靠软件做数学运算。这些运算可能是线性方程，也可能是非线性方程，现在的电脑对这些运算是易如反掌。
4、信号变换中的数学问题
信号的变换需要经过以下过程：物理量－传感器信号－标准电信号－A/D转换－数值显示。
声明：为简单起见，我们在此讨论的是线性的信号变换。同时略过传感器的信号变换过程。
定物理量为A，范围即为A0－Am，实时物理量为X；标准电信号是B0－Bm，实时电信号为Y；A/D转换数值为C0-Cm，实时数值为Z。
如此，B0对应于A0，Bm对应于Am，Y对应于X，及Y=f(X)。由于是线性关系，得出为Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0。又由于是线性关系，经过A/D转换后的数学方程Z=f(X)可以表示为Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0。那么就很容易得出逆变换的数学方程为X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0。方程中计算出来的X就可以在显示器上直接表达为被检测的物理量。
5、PLC中逆变换的计算方法
以S7-200和4－20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400－32000，及C0=6400，Cm=32000。于是，X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0。
例如某温度传感器和变送器检测的是-10－60℃，用上述的方程表达为X=70*(Z-6400)/25600-10。经过PLC的数学运算指令计算后，HMI可以从结果寄存器中读取并直接显示为工程量。
用同样的原理，我们可以在HMI上输入工程量，然后由软件转换成控制系统使用的标准化数值。
在S7-200中，(Z-6400)/25600的计算结果是非常重要的数值。这是一个0－1.0（100％）的实数，可以直接送到PID指令（不是指令向导）的检测值输入端。PID指令输出的也是0－1.0的实数，通过的计算式的反计算，可以转换成6400－32000，送到D/A端口变成4－20mA输出。
以上讲述的是PLC中工程量转换的基本方法，程序的编写则因人、因事而异。但是万变不离其衷1）首先确认传感器的极性（单、双极性），然后通过dip开关设置极性及分辨率，连接好硬件连接，包含模块24V电源、传感器电源。
2）根据EM235模块技术手册，知道数据格式：电压：-32000~+32000；电流：0~32000。根据连接的硬件确认PLC模拟量输入地址号，地址号**从AIW0开始顺延。
3）因为这个A/D转换是成线性关系得转换公式：A = （ D - D0）*（Am - A0）/（Dm - D0）+A0
其中：A0=模拟量输入较小值
     Am=模拟量输入较大值
     D0=转换数值较小值
     Dm=转换数值较大值
比如你的传感器通过线性转换后的数据存放在VW0，传感器输出为4-20mA输出方式，则可以通过如下公式编程：
VW0（转换为数值的存放地址） = （AIW0 - 6400）*（50 - 0）/（32000 -6400）+ 0
                                                =  （AIW0 -6400）* 50/25000
                                                =   （AIW0 - 6400）/500
根据简化的公式编程如下：
LD     SM0.0
MOVW   AIW0, VW10
-I     +6400, VW10
MOVW   VW10, VW0
/I     +500, VW0

MP377触摸屏不能正常显示数据，数据都是井号，**感觉就是PLC和触摸屏没有通讯上，咨询生产人员情况为，凌晨4点停机的，早上8-9点时候，系统还是正常的，是突发这个问题的，打开电柜一看315CPU没有通电，检查开关电源回路，明伟开关电源上的绿色指示灯亮，但是感觉这个指示灯亮度跟平时暗一点。

准备更换成一个欧辰的开关电源，后一想是不是开关电源因为输出回路短路停止输出了，使用万用表一检查开关电源的输出电压是12V不是24V，才确认是开关电源保护了，逐个检查开关电源输出的一个单较开关和一个双较开关，问题出在通往CPU的电源回路。

难道是CPU内电源回路内部短路了？拆除CPU后单独供电正常，安装回CPU后，将CPU上的二个DP接口的DP插头安装上去后通电，还是老问题，拆除一个DP头后正常，确认另外一个连接二个控制器的DP通讯回路有问题，较终确认故障为伦茨伺服控制器的DP子站，用万用表测量此站DP头的屏蔽层和和伦茨控制器外壳有24V的电压，一插DP头就产生短路。CPU的电源负极的接地的，导致DP头的屏蔽层成了负极。

尝试将DP头内屏蔽层不和DP头内金属接触，插上后不短路了，但是这个子站不能通讯了，怀疑是否为这个控制器外接DC24V正极接控制器外壳了，或是DP通讯模块故障，造成了通讯不上，查看控制器上面的指示灯，确认控制器本身是没有问题，且不存在外接的DC24V﹢接地，因为没有DP通讯模块备件不能确认是否为DP通讯模块问题。后仔细想了一下，是否还有其他什么问题没有找到，又到现场仔细检查其他地方，也存在开关电源的负极和金属外壳有DC24V电压，首先排除了加热控制使用的固态继电器内部击穿了，导致DC24V正极接地了，后就重点检查DC24V正极回路，一根根测量出线对地电阻，终于发现有一根去模温机处温控开关输入的DC24V正极电阻偏小，随后就到现场发现，厂家为了节约成本，在工业恶劣环境下使用了家电行业饮水机上使用的温度开关，作为发热管的**温保护信号输入到PLC，使用一段时间后，内部因为腐蚀正极接地，拆除了这个温度开关，更换工业使用的温度开关，DC24V正极接地故障解除，重新做了伦茨控制器DP头，让屏蔽层和DP头外壳接触后通讯正常。