西门子S7-200模拟量编程本文以EM235为例讲解S7-200模拟量编程，主要包括以下内容：1、模拟量扩展模块接线图及模块设置2、模拟量扩展模块的寻址3、模拟量值和A/D转换值的转换4、编程实例模拟量扩展模块接线图及模块设置EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。

下面以EM235为例讲解模拟量扩展模块接线图，如图1。

图1图1演示了模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X＋和X－；对于电流信号，将RX和X＋短接后接入电流输入信号的“＋”端；未连接传感器的通道要将X＋和X－短接。

对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。

（后面将详细介绍）量的单/双极性、增益和衰减。

时，模拟量输入为单极性输入，SW6为OFF时，模拟量输入为双极性输入。

SW4和SW5决定输入模拟量的增益选择，而SW1，SW2，SW3共同决定了模拟量的衰减选择。

6个DIP开关决定了所有的输入设置。

也就是说开关的设置应用于整个模块，开关设置也只有在重新上电后才能生效。

输入校准模拟量输入模块使用前应进行输入校准。

其实出厂前已经进行了输入校准，如果OFFSET和GAIN电位器已被重新调整，需要重新进行输入校准。

其步骤如下：A、切断模块电源，选择需要的输入范围。

B、接通CPU和模块电源，使模块稳定15分钟。

C、用一个变送器，一个电压源或一个电流源，将零值信号加到一个输入端。

D、读取适当的输入通道在CPU中的测量值。

E、调节OFFSET（偏置）电位计，直到读数为零，或所需要的数字数据值。

F、将一个满刻度值信号接到输入端子中的一个，读出送到CPU的值。

G、调节GAIN（增益）电位计，直到读数为32000或所需要的数字数据值。

H、必要时，重复偏置和增益校准过程。

EM235输入数据字格式下图给出了12位数据值在CPU的模拟量输入字中的位置图2可见，模拟量到数字量转换器（ADC）的12位读数是左对齐的。

最高有效位是符号位，0表示正值。

在单极性格式中，3个连续的0使得模拟量到数字量转换器（ADC）每变化1个单位，数据字则以8个单位变化。

在双极性格式中，4个连续的0使得模拟量到数字量转换器每变化1个单位，数据字则以16为单位变化。

EM235输出数据字格式图3给出了12位数据值在CPU的模拟量输出字中的位置：图3数字量到模拟量转换器（DAC）的12位读数在其输出格式中是左端对齐的，最高有效位是符号位，0表示正值。

模拟量扩展模块的寻址每个模拟量扩展模块，按扩展模块的先后顺序进行排序，其中，模拟量根据输入、输出不同分别排序。

模拟量的数据格式为一个字长，所以地址必须从偶数字节开始。

例如：AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。

每个模拟量扩展模块至少占两个通道，即使第一个模块只有一个输出AQW0,第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址，以此类推。

图4演示了CPU224后面依次排列一个4输入/4输出数字量模块，一个8输入数字量模块，一个4模拟输入/1模拟输出模块，一个8输出数字量模块，一个4模拟输入/1模拟输出模块的寻址情况，其中，灰色通道不能使用。

图4模拟量值和A/D转换值的转换假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。

根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。

将该方程式逆变换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。

具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。

又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：T=70×（AIW0－6400）／25600－10可以用T 直接显示温度值。

模拟量值和A/D转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理解。

为了让您方便地理解，我们再举一个例子：某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。

可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。

由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（单位：KPa）编程实例您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。

本实例的的CPU是CPU222，仅带一个模拟量扩展模块EM235，该模块的第一个通道连接一块带4—20mA变送输出的温度显示仪表，该仪表的量程设置为0—100度，即0度时输出4mA，100度时输出20mA。

温度显示仪表的铂电阻输入端接入一个220欧姆可调电位器，简单编程如下：温度显示值＝（AIW0-6400）/256编译并运行程序，观察程序状态，VW30即为显示的温度值，对照仪表显示值是否一致。

MODBUS RTU通讯协议在S7-200中的应用1 引言工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制，如今已进入网络集约制造时代。

工业控制器连网也为网络管理提供了方便。

Modbus就是工业控制器的网络协议中的一种。

Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通讯约规。

通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。

它已经成为主流的工业标准之一。

他为符合Modbus协议的不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。

2 Modbus RTU协议在S7-200中的应用原理2.1 Modbus RTU协议与S7-200相互关系简介S7-200 CPU上的通讯口Port0可以支持Modbus RTU协议，成为Modbus RTU 从站。

此功能是通过S7-200的自由口通讯模式实现，因此可以通过无线数据电台等慢速通讯设备传输。

如果想在S7-200 CPU与其他支持Modbus RTU的设备使用Modbus RTU协议通讯，需要由有S7-200 CPU做Modbus主站。

S7-200 CPU做主站必须由用户自己用自由口模式，按相关协议编程。

在S7-200控制系统应用中，Modbus RTU从站指令库只支持CPU上的通讯0口(Port0)。

要实现Modbus RTU通讯，需要Step7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的编程软件，而且须安装Step7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library(指令库)。

Modbus RTU功能是通过指令库中预先编好的程序功能块实现的。

2.2 Modbus RTU协议在S7-200中应用的基本过程(1) 首先检查S7-200控制系统中所用Micro/WIN的软件版本，应当是Step7-Micro/WIN V3.2以上版本。

(2) 检查Micro/WIN的指令树中是否存在Modbus RTU从站指令库(图1)，库中应当包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE两个子程序。

如果没有，须安装Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library(指令库)软件包，如图1所示。

图1 指令树中的库指令(3) 编程时使用SM0.1—调用子程序MBUS_INIT进行初始化，使用SM0.0—调用研究MBUS_SLAVE，并指定相应参数。

关于参数的详细说明，可在子程序的局部变量表中找到。

示例参见图2:图2 调用MODBUS通讯指令库图2中参数意义如下:●模式选择:启动/停止MODBUS，1=启动;0=停止;●从站地址:MODBUS从站地址，取值1~247;●波特率:可选1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600;●奇偶校验:0=无校验;1=奇校验;2=偶校验;●延时:附加字符间延时，缺省值为0;●最大I/Q位:参与通讯的最大I/O点数，S7-200的I/O映像区为128/128，缺省值为128;●最大AI字数:参与通讯的最大AI通道数，可为16或32;●最大保持寄存器区:参与通讯的V存储区字(VW);●保持寄存器区起始地址:以&VBx指定(间接寻址方式);●初始化完成标志:成功初始化后置1;●错误代码:0=无错误。

(4) 注意的问题调用Step7-Mciro/WIN32 V3.2 Instruction Library(指令库)需要分配库指令数据区(Library Memory)。

库指令数据区是相应库的子程序和中断程序所要用到的变量存储空间。

如果在编程时不分配库指令数据区，编译时会产生许多相同的错误。

由子程序参数HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器区，是在S7-200 CPU 的V数据存储区中分配，此数据区不能和库指令数据区有任何重叠，否则在运行时会产生错误，不能正常通讯。

注意Modbus 中的保持寄存器区按“字”寻址，即MaxHold规定的是VW而不是VB的个数。

3 Modbus RTU协议测试包含Modbus RTU从站指令库的项目编译、下载到CPU中后，在编程计算机(PG/PC)上运行一些Modbus测试软件可以检验S7-200的Modbus RTU通讯是否正常，这对查找故障点很有用。

测试软件通过计算机串口(RS-232)和PC/PPI电缆连接CPU。

(以ModScan32测试软件为例作以检测说明)3.1 测试软件测试软件ModScan32如图3所示。

图3 Modbus RTU测试软件:ModScan32图3中，ModScan32测试软件的画面中相关参数意义如下:Address:ModBus中存储区的起始地址;Device Id:PLC ModBus的端口地址;Length:参与通讯的V存储区字的长度。

3.2 参数设置对ModScan32测试软件的通讯参数进行相关设置，要与S7-200的Modbus RTU 指令库MBUS_INIT中所设定的参数相统一，这样即可进行通讯检测。