CUVC模拟量输入输出通道的标定

CUVC模拟量输入输出通道的标定

一. 模拟量输入输出通道信号源类型的转换

1. 跳线开关位置

6SE70的CUVC板上的两个模拟量输入输出通道作为电压型信号或电流型信号连接时，两种信号的切换需设置CUVC板上的跳线开关,如下图1所示

旧版本电子板

新版本电子板

图1

上图标示出S1到S3开关，在CUVC板上靠近中间的位置，S4开关靠近CUVC板的底部。

2. S1 ~ S4 开关的作用，如下图2所示：

图2

从上图可以看出S1是串口X300的终端电阻开关；S2是端子X101：16 、17 串口的终端电阻开关；S3的1和2 是模拟量输入端子15、16终端电阻开关；S3的3和4 是模拟量输入端子17、18终端电阻开关；S4的1、2、3是模拟量输出端子19、20的电压型或电流型输出的转换开关；S4的4、5、6是模拟量输出端子21、22的电压型或电流型输出的转换开关。

3. S1~S3开关的具体应用时的状态

CUVC电子板上的S1和S2开关根据串口通讯应用中是否处于终端位置而将S1和S2打开或关闭，如下图3所示，(左图是老版本的电子板图，右图是新版本的电子板图，不同的是把拨针开关改成了DIP 开关)

模拟量输入通道1即端子15、16作为电压型信号输入时S3开关的1和2 应处于断开状态，如果作为电流型信号输入时S3开关的1和2应处于闭合状态。同样地，模拟量输入通道2即端子17、18作为电压型信号输入时S3开关的3和4 应处于断开状态，如果作为电流型信号输入时S3开关的3和4应处于闭合状态。

旧版本电子板新版本电子板

图3

4. S4开关的具体应用时的状态(左图是老版本的电子板图，右图是新版本的电子板图)。

图4是模拟量输出通道S4开关位置图。当模拟量输出通道1作为电压型信号输出时应把S4开关的1和3 闭合，而作为电流型输出时应把S4开关的2和3 闭合，同样地，当模拟量输出通道2作为电压型信号输出时应把S4开关的4和6 闭合，而作为电流型输出时应把S4开关的5和6 闭合。

二．模拟量输出通道的标定步骤

说明：根据下述提供的对应关系，我们可以找出电流量和电压量之间的算术关系式:假设电流或电压的变量分别为X或Y，则可列出方程式X+Y=10

以模拟量输出通道1为例：若要求在模拟量输出通道1分别以4~20m A和0~10V输出实际频率信号-40~50Hz, 标定P643.1和P644.1的值分别是多少？

1. 电流型输出的计算：

根据上面的公式和说明：

Amax=20mA Amin=4mA Smax=50Hz Smin= -40Hz 设B=P350=50Hz

20mA 对应-10V ，4mA对应6V带入下列公式：

20mA-4mA -10V-6V

X 50Hz = X 50Hz = -8.89V

50Hz- (-40Hz）90Hz

由于模拟输出通道的标定是以电压数值进行整定的，所以P643.1 的值应为，P643.1=-8.89（V）

同样地，按照上面的公式得

4mAx50Hz-20mAx(-40Hz) 6V x 50Hz – (-10V) x (-40Hz)

= = -1.11 V 50Hz-（-40Hz）90Hz

所以P644.1 的值应为，P644.1=（V）

根据上述的计算结果得出模拟量输出1作为电流型输出时的参数设置P643.1= - 8.89V

P644.1= -1.11V

2. 电压型输出的计算：

电压型信号输出的设置可直接用上面的公式计算：

10-0

P643.1 = x50 = 5.56（V）

50-（-40）

0x50-10x(-40)

P644.1= = 4.44（V）

50-（-40）

所以根据上述的计算结果得出模拟量输出1作为电压型输出时的参数设置P643.1=5.56 P644.1= 4.44 如果模拟量输出其它的信号量，计算方法与上述相同。

关键词

模拟量输入输出通道电压型信号电流型信号跳线开关

对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析

对输入、输出模拟量的ＰLＣ编程的探讨及编程实例解析

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对输入、输出模拟量的PLＣ编程的探讨及编程实例解析 对于初学PLＣ编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换，其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器： (1)、测温范围为0～20０，变送器输出信号为4~20ｍa (２)、测温范围为0~200，变送器输出信号为0～5V （3)、测温范围为-100 ~50０，变送器输出信号为4～２０ｍa （１）和（2）二个温度传感变送器，测温范围一样，但输出信号不同，（1）和（3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同，这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。 一、转换公式的推导 下面选用Ｓ7-200的模拟量输入输出模块EM23５的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导： 对于(1)和（3)传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为0～20ma电流信号,2０ma 对应数子量=32000,4 mａ对应数字量=6４00; 对于(２）传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为0~５Ｖ电压信号，5V 对应数字量=３200０,０V对应数字量=0; 这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助，请见下图：

模拟量输入输出

第六章模拟量输入输出 *模拟通道的组成 调理电路，模拟开关MUX(多路复用)sample/holder S/H 采样保持器SHA （sample/holder—S/H ）* 转换接口电路 简单I/O 扩展:输入缓冲/输出锁存,同步转换(R f G d) 基准地(Reference Ground)电压基准源(Reference Voltage Source)(g )*ADC/DAC 线性转换关系X Di it l A l x-x 0X-X 0= 微机系统与接口X:Digital,x:Analog x 1-x 0X 1-X 0

应用: 生产过程微机控制系统结构 I /O 通道信号调理 连续模拟信号 过 程 传感器检测/控制 操作台I/O 接口A/D 输入调理模拟量对 象变送器微I/O 接口D/A V/I 变换打印机⌒被执行机构机主数字量控对 象 传感器执行机构机电平变换功放驱动I/O 接口I/O 接口DI DO 显示器∪ 传感执行 频率、其他微机系统与接口 传感、执行I/O 接口变换信号处理

模拟量I/O 接口 模拟量的概念（信号连续量）：DC-V(mv)/mA(V)典型：信号采样/复原-信号处理 控制、监控-自动化系统 转换输入:V/F(P389:AD650)?计数器;输出:计数器?F/V(LM331)；PWM 调宽（时间）:易于光电隔离 F/V 模 T/C 8253/脉冲 频率 V/F 拟 信 8254MPU 号 ADC/DAC 微机系统与接口Ｖ／Ｉ 数字量

模拟量转换与I/O 通道 1.模数转换--ADC 数模转换--DAC Analog to Digital Converter/Digital to Analog Converter 22. 模入与模出通道的组成：输入通道: (高精度测量,1%~0.05%,可分时采样,同步采样) Vref 调理放大MUX S/H ADC 数字量 (MPU) 传感器Multiplexer ：（6.4）多路转换器（开关，（模拟）多路(电子)开关 1-N,N-1,N 选一）：N 路入一路输出：巡回扫描/分时转换；S l /H ld (65)Sample/Holder ：(6.5)捕捉后保持信号（电容）Voltage reference:电压基准源 输出通道:(精度,同步输出,输出保持--动态扫描) 复习：运算放大器放大执行DAC V/I 调理数字量 (MPU)微机系统与接口驱动机构 Vref MUX, S/H

K-AI01 8通道模拟量输入模块使用说明书

HOLLiAS MACS -K 系列模块 2014年5月B版

HOLLiAS MAC-K系列手册- K-AI01 8通道模拟量输入模块使用说明书 重要信息 危险图标：表示存在风险，可能会导致人身伤害或设备损坏件。 警告图标：表示存在风险，可能会导致安全隐患。 提示图标：表示操作建议，例如，如何设定你的工程或者如何使用特定的功能。

目录 1.概述 (1) 2.接口说明 (3) 2.1模块单元示意图 (3) 2.2IO-BUS (4) 2.3模块的防混淆设计 (6) 2.4模块地址跳线 (7) 2.5现场接口电路原理 (8) 3.状态灯说明 (11) 4.其他特殊功能说明 (13) 4.1抗220V AC功能 (13) 4.2二线制外供电保护 (14) 4.3诊断功能 (15) 4.4冗余功能 (17) 5.工程应用 (18) 5.1底座选型说明 (18) 5.2应用注意事项 (19) 6.尺寸图 (20) 7.技术指标 (20)

K-AI01 8通道模拟量输入模块 1.概述 K-AI01为K系列8通道模拟量通道隔离输入模块，测量范围0～22.7mA模拟信号（默认出厂量程4～20mA），可以按1：1冗余配置使用。无需跳线就可以设置为配电或不配电工作方式，可以接二线制仪表或四线制仪表。 K-AI01模块具备强大的过流过压保护功能，误接±30VDC和过电流都不会损坏。同时，配合增强型底座还可以做到现场误接220V AC不损坏。 K-AI01模块支持带点热插拔、支持冗余配置，具备完善断线、短路、超量程诊断功能，面板设计有丰富的LED指示灯，除指示模块电源、故障、通讯信息外，每个通道也有指示灯，可以方便指示各通道的断线、短路、超量程等信息。 K-AI01模块每个通道可设置不同的滤波参数以适应不同的干扰现场。可以根据工艺需要，配合主控制器的不同运算周期，组成可快可慢的控制回路。 K-AI01模块采用双冗余IO-BUS、双冗余供电工作方式，任意断一根IO-BUS，不会影响其正常工作。 K-AI01模块采用了现场电源和系统电源分开隔离供电。同仪表相连的电路采用现场电源供电，数字电路和通讯电路采用系统电源供电，因此现场来干扰不会影响数字电路和通讯。 K-AI01模块实施喷涂三防漆处理，按照ISA-S71.04-1985标准生产，达到G3防腐等级。 K-AI01模块配套K-A T01、K-A T02、K-A T11、K-A T21和K-DOT01底座使用，通过电缆连接构成完整的电流测量模块单元。模块插在模块底座上，模块底座的接线端子负责接入现场仪表信号，模块负责将模拟信号转换为数字信号，最后通过冗余的IO-BUS送给主控器单元，IO-BUS同时提供冗余的系统电源和现场电源。 如图1-1、图1-2所示，分别为模块非冗余配置和冗余配置的外观结构图。完整的模块单元在系统机柜中的安装位置如图1-3所示：

S7 200模拟量编程讲解与示范(1)

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

对输入、输出模拟量的PLC编程实例解析汇报

对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析 对于初学PLC编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器，通过不同的模拟量输入输出模块进行转换，其转换公式是不一样的，如果选用的转换公式不对，编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器： （1）、测温围为0~200，变送器输出信号为4～20ma （2）、测温围为0~200，变送器输出信号为0～5V （3）、测温围为－100 ~500，变送器输出信号为4～20ma （1）和（2）二个温度传感变送器，测温围一样，但输出信号不同，（1）和(3)传感变送器输出信号一样，但测温围不同，这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。 一、转换公式的推导 下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导： 对于(1)和（3）传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为0～20ma电流信号,20ma 对应数子量=32000，4 ma对应数字量=6400； 对于（2）传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为0～5V电压信号，5V对应数字量=32000，0V对应数字量=0； 这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢？这要借助与数学知识帮助，请见下图：

上面推导出的（2-1）、（2-2）、（2-3）三式就是对应（1）、（2）、（3）三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程，就会获得满意的效果。 二、变送器与模块的连接

S7-300PLC模拟量输入输出量程转换教程

S7-300/400 PLC模拟量输入/输出的量程转换 SLC A&D CS March, 2005

1模拟量输入/输出量程转换的概念 (3) 2S7-300/400 PLC模拟量输入/输出模板 (3) 2.1需要使用的模板 (3) 2.2涉及的信号类型 (3) 3STEP 7中模拟量输入/输出的编程 (3) 3.1FC105/FC106在哪里 (3) 3.2FC105/FC106功能描述 (5) 3.2.1FC105功能描述 (5) 3.2.2FC106功能描述 (5) 3.3FC105/FC106参数定义 (6) 3.3.1FC105 的参数定义 (6) 3.3.2FC106的参数定义 (6) 3.4例子程序 (7) 3.4.1FC105例子程序 (7) 3.4.2FC106例子程序 (8)

1模拟量输入/输出量程转换的概念 实际的工程量，如压力、温度、流量、物位等要采用各种类型传感器进行测量。传感器将输出标准电压、电流、温度、或电阻信号供PLC采集，PLC的模拟量输入模板将该电压、电流、温度、或电阻信号等模拟量转换成数字量——整形数(INTEGER)。在PLC程序内部要对相应的信号进行比较、运算时，常需将该信号转换成实际物理值（对应于传感器的量程）。而经程序运算后得到的结果要先转换成与实际工程量对应的整形数，再经模拟量输出模板转换成电压、电流信号去控制现场执行机构。这样就需要在程序中调用功能块完成量程转换。 如一个压力调节回路中，压力变送器输出4-20mA DC信号到SM331模拟量输入模板， SM331模板将该信号转换成0-27648的整形数，然后在程序中要调用FC105将该值转换成0-10.0（MPa）的工程量（实数），经PID运算后得到的结果仍为实数，要用FC106转换为对应阀门开度0-100%的整形数0-27648后，经SM332模拟量输出模板输出4-20mA DC信号到调节阀的执行机构。 本文主要讨论S7-300/400 PLC编程中模拟量的量程转换。 2S7-300/400 PLC模拟量输入/输出模板 2.1需要使用的模板 使用西门子S7-300/400 PLC进行模拟量输入/输出需要使用的模板： S7-300系列PLC：SM331系列模拟量输入模板；SM332系列模拟量输出模板；SM334/335系列模拟量输入/输出模板。 S7-400系列PLC：SM431系列模拟量输入模板；SM432模拟量输出模板。 目前常用的模板规格型号参见模板手册，请链接到如下网址下载模板手册： S7-300: https://www.wendangku.net/doc/1313627378.html,/WW/view/en/8859629 S7-400: https://www.wendangku.net/doc/1313627378.html,/WW/view/en/1117740 2.2涉及的信号类型 电压，电流，温度，电阻。 3STEP 7中模拟量输入/输出的编程 3.1FC105/FC106在哪里 在编程界面下，在Program elements中的Libraries下的Standard Library下的TI-S7 Converting Blocks中就可以找到，见下图：

第六章模拟量输入输出与数据采集卡

第六章模拟量输入输出与数据采集卡 通过本章的学习，使考生掌握D/A，A/D转换的原理和典型芯片，在此基础上了解工业控制计算机常用模板的组成和应用。 要求： (1)了解D/A转换的工作原理和8位，12位D/A转换芯片；D／A转换器与总线的连接和应用方法。 (2)了解A/D转换器的工作原理和指标，熟悉A/D转换的典型芯片和多路转换器，采样保持器的工作原理。 (3)了解数据采集卡的组成和指标及其应用方法，了解工控机配套模板的概况。 一、重点提示 本章重点是D/A，A/D转换器的工作原理，与总线的连接方法。 二、难点提示 本章难点是利用这些芯片和多路开关、采样保持器组成数据采集卡的应用方法。 考核目的：考核学生对微型计算机的模拟通道的构成及工作原理的掌握。 1．数模转换器D/A (1)D/A转换的指标和工作原理 / (2)典型D/A转换器芯片 (3)D/A转换器与总线的连接 2．模数转换器A/D (1)A/D转换器的工作原理（双积分和逐次逼近型A/D转换），A/D转换器主要指标 (2)典型A/D转换器芯片（ADC0809及．12位A/D芯片）的功能和组成，与总线的连接 3．多路开关 (1)数据采集系统对多路开关的要求 (2)几种多路开关芯片 (3)几种多路开关的主要技术参数 4．采样保持器 (1)采样保持器的工作原理 (2)常用的采样保持器芯片 5．数据采集卡的组成及其应用 本章知识结构如下： （一）D／A转换接口 D/A转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量。D/A转换器的主要部件是电阻开关网络，其主要网络形式有权电阻网络和R-2R梯形电阻网络。 集成D/A芯片类型很多，按生产工艺分有双极型、MOS型等；按字长分有8位、10位、

模拟量输入输出讲解

对输入、输出模拟量的PLC 编程的探讨及编程实例解析 对于初学PLC 编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进 行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转 换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器，通过不同的模拟量输入输出模块 进行转换，其转换公式是不一样的，如果选用的转换公式不对，编出的程序肯定 是错误的。比如有3个温度传感变送器： (1) 、测温范围为0~200 ，变送器输出信号为4?20ma (2) 、测温范围为0~200 ，变送器输出信号为0?5V (3) 、测温范围为 —100 ~500 ，变送器输出信号为4?20ma (1)和(2) 二个温度传感变送器，测温范围一样，但输出信号不同，( 1) 和(3)传感变送器输出信号一样，但测温范围不同，这 3个传感变送器既使选用 相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。 一、转换公式的推导 下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235勺参数为依据对上述的3个 温度传感器进行转换公式的推导： 对于(1)和(3)传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为 0?20ma 电流 信号,20ma 对应数子量=32000, 4 ma 对应数字量=6400; 对于(2)传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为 0?5V 电压信号，5V 对应数字量=32000, 0V 对应数字量=0; 这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢？这要借助与数学知识帮助， 请见下图： 时，输出电流ITma,模块转AIW=C400H T 与AlWffi 关系曲线如上左图所示，恨 据三角形相粽定理可5lb LABM 屮 按可引h — = ..... (1-1) 由團外h 屮 CT DM AB=200 CI>=h BM=32000—6400 DM=AI^—6400 带入(1*1)式，可得； 十 “咤边….(… (32000-6400) | (2；传感藩测温T=20€°时，输出电压V=5V,模块转换数字話f 『」U AIW T AlWx ⑴传感鉄诜珞跆 T 戋糸图 (3満惑越7AIW 戋齐因 (1)偉感器测淳7-200°时，输出电療1-2Dim,模块转换数宇量AIW-3200Dj 测温T-D 0*

8通道模拟量

微型计算机控制设计报告 成员：黄托弟自动化0804班0806050402 韩娟自动化0804班0806050405 刘晨自动化0804班0806050406 任迎迎自动化0804班0806050408 时间：2011年05月04日

8通道模拟量输入通道 摘要：模拟量输入通道的任务是把被控对象的过程参数如温度、压力、流量、液位、重量等模拟量信号转换成计算机可以接收的数字量信号。 模拟量输入通道是计算机测控系统、智能测量仪表以及以微处理器为基础组成的各种产品的重要组成部分。 下文依次介绍模拟量输入通道的各个组成部分——信号调理、多路模拟开关、前置放大器、采样保持器、A/D转换器及其接口电路与A/D转换模板的结构原理与功能作用。 关键字：模拟量输入通道、过称参数、8255A、AD1674、LF398、CD4051、AD624

1、模拟量输入通道简介 模拟量输入通道完成模拟量的采集并转换成数字量送入计算机。依据被测量和控制要求的不同，模拟量输入通道的结构形式不完全相同。模拟量输入通道主要由多路转换开关，控制放大器，采样保持器，A/D转换器，I/O接口电路。 1.2系统各功能模块选择方案说明： 1.2.1 8255A芯片 〈1〉引脚图 〈2〉芯片介绍 8255A具有24条输入/输出引脚、可编程的通用并行输入/输出接口电路。它是一片使用单一+5V电源的40脚双列直插式大规模集成电路。8255A的通用性强，使用灵活，通过它CPU可直接与外设相连接。 〈3〉引脚定义图

〈1〉引脚图 〈2〉主要性能 1、逐次比较型 2、三态缓冲输出

3、直接与8位或16位微控制器接口 4、单极性或双极性模拟输入 5、混合型集成电路 6、具有高精度（12位）变换和搞快（8位）转换的功能 7、三组电源供电 8、片内含有高精度的参考电压源 9、集成度高，外围元件少 10、分辨率：12位 11、非线性误差：±0.0125% 12、转换速度：35us（max） 13、功耗：390mW 1.2.3 LF398芯片 〈1〉引脚图 〈2〉LF398主要性能 1、反馈型采样/保持放大器 2、双极型-结型场效应管工艺制造 3、片内无保持电容 4、在采样或保持状态具有高电源抑制性能 5、低输入漂移，保持状态下输入特性不变 6、可与TTL、PMOS、CMOS兼容 7、双电源供电、电源范围宽 8、采样时间（10V级，到0.01%）：20us

模拟量输入输出AD-DA使用教程

AD与DA功能说明 一、关于AD所使用的寄存器功能： 1）D8050：模拟量AD时钟分频（设定值：0~3，默认为：2），0－AD时钟为CPU时钟2分频；1－AD时钟为CPU时钟4分频；2－AD时钟为CPU时钟6分频；3－AD时钟为CPU时钟8分频；AD时钟不能大 于14M； 2）D8051：模拟量AD采样次数（设定值：3~50次，默认为：22）的设置数据在下次上电生效； 二、关于上下量程设置与使用 1、上下量程支持设置成负数，上量程必须大于下量程； 2、如果上下量程均为0，则不进行对应量程的数据转换； 3、当上下限量程均为0时，DA数据的输入范围：0~4095，反之，DA数据的输入范围：>=下限量 程，<=上限量程；数据在上述数据外时，PLC报6712故障； 三、RD3A与WR3A使用说明 1、RD3A的使用 M0m1m2s1 （RD3A K0D0D10） 指定保存AD数据的寄存器D10 指定量程的寄存器D0上限D1下限 指定需要读取的AD路数（0~14）说明： a)m1-指定需要读取的AD路数（最大数为设置软件开通的路数，超出报6711）； b)m2-指定上下限量程的寄存器，m2为量程上限，m2+1为量程下限，仅可指定D寄存器作为量 程地址，其它数据报6711； c)上面的程序原理：当M0为ON时，读取第一路AD数据（上限量程在D0，下限量程在D1）到 D10保存； 例： 按上述的程序， 1)假如：D0=1000，D1=0，AD的输入是0~10V，现时输入是5V，那D10=500； 2)假如：D0=0，D1=0，AD的输入是0~10V，现时输入是5V，那D10=2048； 3)假如：D0=1000，D1=-1000，AD的输入是0~10V，现时输入是5V，那D10=0；

实验一 模拟量输入输出通道实验20181105

实验一模拟量输入输出通道实验 一、实验目的： 1、了解A/D、D/A转换的基本原理。 2、了解A/D转换芯片ADC0809、D/A转换芯片DAC0832的性能及编程方法。 3、掌握过程通道中A/D转换与D/A转换与计算机的接口方法。 4、了解计算机如何进行数据采集及输出控制。 二、实验设备 计算机 1台； 缔造者系统 1套：CPU挂箱、8031CPU模块； 万用表 1块； 示波器 1台。 三、实验内容 一）、A/D转换实验 利用实验台上的ADC0809做A/D转换器，实验箱上的电位器提供模拟电压信号输入，编制程序，将模拟量转换成数字量，用数码管显示模拟量转换的结果。 1、实验电路：如图1 图1 2、实验接线： 1）0809的片选信号CS0809接CS0。 2）电位器的输出信号AN0接0809的ADIN1。 3、实验程序 CSEG AT 0000H LJMP START CSEG AT 4100H START: MOV DPTR,#0CFA1H ;启动通道1 MOVX @DPTR,A

MOV R0,#0FFH LOOP1: DJNZ R0,LOOP1 ;等待转换结束 MOVX A,@DPTR MOV R1,A DISP: MOV A,R1 ;从R1中取转换结果 MOV B,#100 ;求百位数据 DIV AB MOV 50H,A ;存百位数据 MOV A,B MOV B,#10 ;求十位数据 DIV AB MOV 51H,A ;存十位数据 MOV 52H,B ;存个位数据 LOOP: MOV DPTR,#0CFE9H ;写显示RAM命令字 MOV A,#90H MOVX @DPTR,A MOV R0,#50H ;存放转换结果地址初值送R0 MOV R1,#03H MOV DPTR,#0CFE8H ;8279数据口地址 DL0: MOV A,@R0 ACALL TABLE ;转换为显码 MOVX @DPTR,A ;送显码输出 INC R0 DJNZ R1,DL0 SJMP DEL1 TABLE: INC A MOVC A,@A+PC RET DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H DEL1: MOV R6,#255 ;延时一段时间使显示更稳定 DEL2: MOV R5,#255 DEL3: DJNZ R5,DEL3 DJNZ R6,DEL2 LJMP START ;循环 END 4、实验步骤 1）从系统“开始”菜单进入“所有程序”，在“所有程序”中选择“Windows Virtual PC”,点击“Windows XP Mode”进入虚拟机系统。 2）根据接线图接线，并运行EL型（8051）教学实验环境，建立上位计算机与缔造者系统的通信连接。（串口选择COM2；波特率选择9600；点击屏幕中对话框确定后立刻按下设备上的复位键RST，若设备上的数码管显示C则表示通信成功。）3）新建一个汇编文件（点击工具栏上的字母A,若程序用单片机C语言编写，则

第四讲 模拟量的输入输出通道

第四讲 模拟量的输入输出通道 过程控制 前向通道和后向通道是过程控制系统的重要组成部分 1、前向通道 数字信号处理 1.1 A/D 转换 1.1.1 硬件电路设计 （1）分辨率的选择 分辨率用位表示，n 位的A/D 转换器表示可以把输入信号分为2n 份，每一份为全量程1/2n ，称为1个LSB 。例如，本例程中采用8位A/D 温度范围为20℃~100℃，则 C 5.0C 3125.02 20 100LSB 18 ?

片选RD WR ADC0804 WR RD INTR DB 0~DB 7CS A/D 转换的时序图 1.1.2 软件的编制 查询法和中断法 （1）查询法

Extern unsigned char convert_ad(void) { Char xdata *dptr; Dptr=0x8000; *dptr=0; While(int0); Return(*dptr); } 1.1.3 测试 可以用LCB直接显示转换结果（3位整数），描点画线检查A/D转换的线性度。 A/D 万用表测出 的输入电压 1.2 数字滤波器 1.2.1 问题定义 来自传感器或变送器的有用信号中，往往混杂了各种频率的干扰信号。为了抑制这些干扰信号，通常在信号入口引入滤波器。常用的RC 滤波器能抑制高频干扰信号，但对低频干扰信号的滤波效果较差。而数字滤波器可以对极低频干扰信号进行滤波，以弥补RC 滤波器的不足。另外，它还具有某些特殊的滤波功能。 所谓数字滤波，就是在计算机中用某种计算方法对输入的信号进行数学处理，以便减少干扰在有用信号中的比重，提高信号的真实性。这种滤波方法不需要增加硬件设备，只需根据预定的滤波算法编制相应的程序即可达到信号滤波的目的。 1.2.2 常用的滤波算法 （1）限幅滤波 限幅滤波的作用是把两次相邻的采样值相减，求出其增量（以绝对值表示），然后与两次采样允许的最大差值（由被控对象的实际情况决定）Δy进行比较，若小于或等于Δy，则取本次采样值；若大于Δy，则仍取上次采样值作为本次采样值 当| y（n）- y（n -1）|≤Δy时，则取y（n）= y（n） 当| y（n）- y（n -1）| >Δy时，则取y（n）= y（n -1）

PLC模拟量输入输出模块

PLC模拟量输入、输出模块低成本扩展的一种方法 1 引言 可编程控制器(以下简称PLC)由于其高可靠性、编程简单、通用性强、体积小、结构紧凑、安装维护方便等特点，而在工业控制中得到了广泛应用。PLC的模块一般分为以下几大类:开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块。在工业控制中特别是过程控制领域中需要采集和控制的模拟量比较多，因而对PLC的模拟量输入、输出模块需要的较多，而模拟量输入、输出模块比较贵，增加模拟量输入、输出模块就增加了成本，降低了整个系统的性价比，限制了PLC的应用。本文提出了一种基于通讯的模拟量输入、输出模块的扩展方法力图解决这一问题。 2 基于通讯的模拟量输入、输出模块的扩展方法 (1) 模拟量输入模块扩展 这里以一路12位模拟量输入为例，模拟信号以0～5V标准电压的形式送入信号输入端，应用12位A/D转换芯片MAX187实现模数转换。MAX187是12位串行A/D，具有较高的转换速度，采样频率是75kHz，适用于较高精度的过程控制。考虑到实际工业现场中的高频干扰，在采样信号送MAX187之前还使用了低通滤波器滤波，如图1所示。

图1 低通滤波、放大器及A/D转换 MAX187具有内部参考电压，既4#管脚(REF)为4.096V，因此，A/D 转换的全量程为4.096V。而输入信号是0～5V，因此，要加一级运放把0～5V转换成0～4.096V后送入MAX187。AT89C52的P1.3和MAX187的片选端(CS)相连、AT89C52的P1.4和MAX187的串行时钟信号端(SCLK)相连、AT89C52的P1.5和MAX187的串行数据输出端(DOUT)相连。模拟量采样的值存入单片机的内存中，再由单片机的串行口传送给PLC。A/D转换的C51程序如下: #include #include sbit IC4_S = P1^4; /* AD输入端口设置*/ sbit IC4_D = P1^5; sbit IC4_C = P1^3;

模拟量输入输出模块

模拟量输入输出模块 1、FX1N-2AD-BD模拟量输入板 用在FX1S或者FX1N系列的plc上，提供2路的模拟量输入。 2、FX1N-2DA-BD 用在FX1S或者FX1N系列的plc上，提供2路的模拟量输入。 3、FX1N-8AV-BD/FX2N-8A V-BD模拟量调节器 用在FX1S或者FX1N或FX2N系列的plc上，用作模拟定时器调整器的旋钮开关

1）：示例：利用模拟量改变定时器的设定值 把八个电位器中的0号电位器的模拟量(0~255)读取进来放在D0中D0的变化值是0~~255 2）、利用模拟量调整器设计一个具有11档的旋转开关。 读取1号电位器，把读取的值放在D1中，然后对其进行译码DECO指令是把D0的前四位进行解码，把对应的结果放在M中D1的变化值是0~~10

4、 FX0N-3A 模拟量输入和输出模块 功能：(能同时把模拟量转化成数字量，也能把数字量转化成模拟量) 1）提供8位分辨率精度（转化精度比较低） 2）配备2路模拟量输入（0--10V 直流或4—20mA 交流）通道和1路模拟输出通道 模拟量输入： 公共项目：

接线： 与plc 的连接情况： FX0N 系列plc:可连接FX0N-3A 模块8个 FX1N 系列plc:可连接FX0N-3A 模块5个 FX2N 系列plc:可连接FX0N-3A 模块8个 FX0NC 系列plc:可连接FX0N-3A 模块4个 输入/输出特性曲线： 输入特性：（模块不允许两个通道有不同的输入特性） 即不允许电流和电压同时输入或不同量程的电压输入

输出特性： 缓冲存储器(BFM)的分配 注：BFM#17： b0=0选择模拟输入通道1 b0=1选择模拟输入通道2 b1=0—>1，起动A/D转换处理 b2=0—>1，起动D/A转换处理 例：把外部输入的模拟量转化成数字量 TO：是把数据写到特殊模块的BFM中。上例即是当M0接通时，把H0的值写到外部扩展模块0的位置中的BFM#17开始的一个字（16位）中 FROM：上例即是当M0接通时，把外部扩展模块0的位置中的BFM#0开始的一个字（16位）的数据写到D0中 H0的值写到外部扩展模块0的位置中的BFM#17开始的一个字（16位）中

16第四章模拟量输入输出通道

第四章模拟量输入输出通道 一、授课时间： 年 月 日 第 16 次 二、教学目的： 1、掌握输入信号的处理 2、掌握多路开关的种类、连接方式 三、教学的重点及难点： 重点：输入信号的处理。 难点：多路开关的种类、连接方式。 四、教学内容及过程： 复习上节课内容 1、步进电机工作原理 2、步进电机控制系统原理 讲解作业，导入新课 4.1 模拟量输入通道 模拟量输入通道根据应用的不同，可以有不同的结构形式。 图4-1 模拟量输入通道的一般组成框图 通常，人们把过程工艺参数转换为电量的设备称为传感器或一次仪表。传感器的主要任务是检测，在过程控制中，为了接口过 程 参 数检测信号处理 信号处理信号处理 多路开关 放大 S/H 微处理机控制 输入通道A/D

避免低电平模拟信号传输带来的麻烦，经常将测量元件的输出信号经过温度变送器、压力变送器和流量变送器等进行变换。它们将温度、压力和流量的电信号变换成0～10 mA(DDZ-Ⅱ型仪表)或4～20 mA(DDZ-Ⅲ型仪表)的统一信号，这一部分不属于模拟量输入通道，而常归属于工程检测技术和自动化仪表；但现在的计算机控制系统中许多模拟输入通道中包含了变送器部分的功能。 4.1.1 输入信号的处理 1．信号滤波 由于工业现场干扰因素多，来自工业现场的模拟信号中常混杂有干扰信号，应该通过滤波削弱或消除干扰信号。滤波方法有硬件法和软件法之分，硬件方法常用RC滤波器和有源滤波器来滤除高于有用信号频率的那部分干扰，也有称之为模拟预滤波；用软件方法可以滤除与有用信号频率重合的那部分干扰，如卡尔曼滤波等。 2．统一信号电平 输入信号可能是毫伏级电压或毫安级电流信号，应变成统一的信号电平。 图4-2 I/V变换网络 3．非线性补偿 大多数传感器的输出信号与被测参数之间呈非线性关系，例如：铂铑—铂热电偶在0～1000℃间电势与温度关系的非线

模拟量输出电路

文件编号：INVT0_013_0005_CBB_01 CBB规范 模拟量输出电路 (VER:V1.0) 拟制：华时间：2009-05-26 批准：时间： 文件评优级别：□A优秀□B良好□C一般

1 功能介绍 目前许多单片机本身都不具备模拟量输出（DAC）功能，但可以输出PWM信号，本电路实现了将频率为10K，幅值为5V的PWM信号转换成0~10V电压或者0~20mA电流的模拟量信号输出。 2 详细原理图 工作原理说明： （1）输入频率为10K，幅值为5V的PWM信号，经过元件R1、C1、R2、C3二阶低通滤波后转换成0~5V的电压信号； （2）运放U1A是一个同相放大器，对输入信号放大（1+R6/R5）倍，所以输出电压Uout 对应0~10V； （3）虚线框内部分构成了一个恒流源，电流大小就是Iout=Uout*R7/R8/R13; （4）通过短接片跳线可以选择输出电流或者电压信号。 3 器件功能 ?电阻R1、R2及电容C1、C3构成二阶RC低通滤波器，将输入PWM信号转换成对应电压。?U1A为同相输入运算放大器； ?U1B构成了一个恒流源； ?二极管D1，对端子信号进行电压钳位，防止电压过高或者过低，起保护作用； ?电容C2、C4为芯片TL082的滤波电容； ?C5、C6，输出电压滤波，减少电压纹波作用；

? Q1、Q2三极管，增加电流驱动能力； ? R9、R11，三极管基极限流电阻。 4 参数计算 4.1 运算放大器： 选择常用TL082。 4.2 电阻R1、电容C1、电阻R2、电容C3： 构成二阶低通滤波电路，必须满足截止频率远远小于输入的PWM 频率，这里电阻我们选用22K ，兼顾到响应速度，电容C1选用0.1uF 电容，为了更好地稳定运算输入端电压，电容C3这里选用1uF 电容。滤波积分时间常数为： 3121C C R R ???=μμ1.012222???K K =7mS 符合使用要求。 4.3 电容C2、C4： 芯片电源滤波电容，选择常用的0.1uF 电容。 4.4 电容C5、 滤波作用，直接与外端输出端子相连，一方面减少输出电压纹波，另一方面也可以抑制外部输入的干扰信号。这里选用0.1uF/100V 电容。 4.5 电容C6： 滤波电容，抑制电压纹波，选择1uF/50V 电容。 4.6 电阻R5、R6的选取： 0~5V 的信号通过同相放大器放大到0~10V 输出，放大倍数为（1+R6/R5），输入信号0~5VPWM 信号需要转换成0~10V 输出。考虑到输入的PWM 信号有可能会略低于5V ，所以放大倍数稍大于2，这里R5选择9.1K ，R6选择10K 。 4.7 恒流源电路，电阻R7、R8、R10、R11、R13： 典型的恒流源电路，由图可知： )87/(7*)2_(2_R R R U Uout U U +-+=+ )1210/(10*1_R R R U U +=- 对于运放有-≈+U U ，所以有： )1210/(10*1_)87/(8*2_)87/(7*R R R U R R R U R R R Uout +≈+++ 我们取电阻R8=R10，R7=R12，则有： 8/12*2_1_R R Uout U U =- 当R13<