SM331模拟量输入模块
模拟量输入模块SM331（图）
模拟量输入模块SM331

SM331用于将现场各种模拟量传感器输出的 直流电压或电流信号转换为PLC内部处理用 的数字信号。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直流电压、电 流信号。SM331也可以直接连接不带附加放 大器的的温度传感器（热电偶或热电阻）。
S7-300 系统的实际I/O与CPU内的外设存储区（PI和PQ）相对应。
模拟量输入的标识是PIW，模拟量输出的标识是PQW。因为模拟量的 起始地址是256，所以在第一个机架的第一个 模块上，第一个通道
的地址是PIW256。最后一个模拟量的地址是766。
模拟值的表示
模拟量输入/输出模块中模拟量对应的数字称为模拟值，模拟
连接带隔离的传感器与带隔离的模拟量输入模块
使用内部补偿的热电偶与模拟量输入模块的连接
使用补偿盒的热电偶与模拟量输入模块的连接
模拟量模块的诊断
模块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) 模拟量模块中的故障指示灯亮 (3) 如果己经用STEP7中允许产生"诊断中断"功能，将触发一
特性。参数分为动态参数和静态参数两种。通常使用STEP7对 模拟量模块进行静态与动态参数赋值，此时CPU必须处于 “STOP”模式。当设定完所有的参数后，应将参数下载到CPU。 当CPU从“STOP”模式转换为“RUN”模式时，CPU即可将参 数传送到每个模拟量模块；如果没有使用STEP7进行参数赋值， 模块将使用默认设置。
x x+1
IN 27648
FC105 的参数
参数 EN 类型 输入 数据类 型 BOOL 存储区 I,Q,M,D,L 描述 使能输入，高电平有效
ENO
IN
输出
输入 输入 输入 输入 输出
BOOL
INT REAL REAL BOOL REAL WOR D
I,Q,M,D,L
I,Q,M,D,L,P, Constant
在不同测量范围下模拟量的表达 方式
电压 例如： 范围
测量范围 ± 10V >= 11.759 11.7589 : 10.0004 单位
电流 例如：
测量范围 4 .. 20mA >= 22.815 22.810 : 20.0005 单位
电阻 例如：
测量范围 单位 0...300Ohm >=352.778 32767 352.767 : 300.011 32511 : 27649
模拟输入量的规范化
单向 (M 0.0 = ´0´)
(传感器只提供正电压) OUT HI_LIM = 500.0
双向(M 0.0 = ´1´)
(传感器也提供负电压) OUT HI_LIM = 500.0
Δ
A
Δ
B
LO_LIM = 0.0 0
x x+1
IN 27648 -27648
LO_LIM = 0.0 0
752 to 766 624 to 638 496 to 510 368 to 382 10
机架 2
电源 模块
IM
(接收)
机架 1
电源 模块
IM
(接收)
R 电源 0 模块 CPU 槽口号 11 2
IM
(发送)
3
模拟量寻址
在第一个信号模块插槽位置的模拟量输入/输出板的地址为256 ,上图给出了模块插槽和模块地址的对应关系。每个模拟量模块自 动按16个字节的地址寄存器分配地址每个模拟量值占用2个字节。 模拟量模块的输入/输出通道从实际插槽的相同基地址开始编号。
688 to 702 560 to 574 432 to 446 304 to 318 7
704 to 718 576 to 590 448 to 462 320 to 334 8
720 to 734 592 to 606 464 to 478 336 to 350 9
736 to 750 608 to 622 480 to 494 352 to 366

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
对于上面的各种模拟量输入信号的对应关 系，需要编写相应的处理程序将PLC 内部 的数值转化为对应的实际工程量（如温度、 压力）的值，因为工艺要求是基于具体的 工程量而定的，例如“当压力大于3.5MPa 时打开排气阀”，所以不进行模拟量转换， 就无法知道当前的0～27648范围的这个数 值到底对应的压力是多少，也就无从谈起 编程实现了。
模拟量输入模块与传感器的连接
为了减少电磁干扰，对于模拟信号应使用屏蔽双绞电缆， 并且模拟信号电缆的屏蔽层应该两端接地。如果电缆两端存 在电位差，将会在屏蔽层中产生等电势耦合电流，造成对模
拟信号的干扰。在这种情况下，应该让电缆的屏蔽层一端接
地。
带隔离的模拟量输入模块

一般情况下，CPU的接地端子与M端子用短接片 连接。带隔离的模拟量输入模块的测量电路参考 点MANA与CPU模块的M端子之间没有电气连接，见 图.。如果参考电压UANA和CPU的M端存在一个电位 差UISO，必须选用带隔离的模拟量输入模块，通 过在MANA端子和CPU的M端子之间使用一根等电位 连接导线，可以确保UISO不会超过允许值。
额定范围
10.00 7.50 : -7.5 -10.00
27648 20736 : -20736 -27648
20.000 16.000 : : 4.000
3.9995 : 1.1852 <= 1.1845
27648 20736 : : 0
-1 : - 4864 - 32768
300.000 225.000 : : 0.000







M: Ground terminal 接地端 L +: Terminal for 24 VDC supply voltage 24VDC 电源接线端 UCM: Potential difference between inputs and reference potential of the MANA measuring circuit 信号输入端与MANA间的电势差 UISO: Potential difference between MANA and M terminal of CPU MANA与CPU的M端间的电势 差 I +: Measuring lead for current input 电流输入测 量端 U +: Measuring lead for voltage input 电压输入 测量端
机架 3
电源 模块
IM
(接收)
640 to 654 512 to 526 384 to 398 256 to 270 4
656 to 670 528 to 542 400 to 414 272 to 286 5
672 to 686 544 to 558 416 to 430 288 to 302 6
模拟量输入模块测量范围的设定
•模拟量输入模块的输入信号种类用安装在模块侧面的量程卡 （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，下图中的模块共用8个通 道，因此有4个量程卡。量程卡可以设定为“A”、“B”、“C”、
“D”4个位置，其常见的含义为：“A”为热电阻、热电偶；
模拟量输出模块
物理量
模拟 执行器
DAC
PQW ... PQW ... ::: PQW ...
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
T PQW 320 :
模拟量模块参数
• 模拟量模块具有许多特性，可以通过参数赋值，来设定模块的
“B”为电压；“C”为四线制电流；“D”为两线制电流。 • 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 的标记相对，则量程卡被设置在C位置。模块出厂时，量程卡 预设在B位置。如果需要调整量程卡，步骤如下：
将量程卡从模拟量输入模块中卸下
将量程卡插入模拟量输入模块
模拟量模块的用途
生产过程
个诊断中断，并调用OB82。 用户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STEP7中的故 障原因 (参见STEP7的在线帮助)。 当CPU检测到错误时，不管参数如何设置，模拟量输入模块输 出模拟测量值7FFFH，它表示上溢出、故障或通道被禁止使用。
S7-300模拟量模块的寻址
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。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。
模拟量的规格化
一个模拟量输入信号在PLC内部已经转化为 一个数，而通常希望得到该模拟输入对应 的具体的物理量数值（如压力值、流量值 等）或对应的物理量占量程的百分比数值 等，因此就需要对模拟量输入的数值进行 转换，这称为模拟量规格（SCALING）。
不同的模拟量输入信号对应的数值是有差 异的，如下表所示为不同的电压、电流、 电阻或温度输入信号对应的数值关系。此 处仅选取部分典型信号作为示意，具体对 应关系见附录。 由表下表可以看出，额定范围内的模拟量 输入信号双极性对应范围为±27648，如 ±10V对应±27648并呈现线性关系，单极 性信号对应数字范围为0 ~27648；而对于 Pt100测温范围-200~850℃对应的数值范 围为。-2000~8500，即10倍关系。