1、電氣控制綜合實驗報告模擬量模塊的使用及信號的采集與處理院（系、部）：姓 名：學 號：班 級：專 業(yè)：指導教師： 2011年1月10日 北京一、實驗?zāi)康?、熟悉S7-300模擬量模塊的軟硬件正確使用方法（硬件安裝接線及軟件的設(shè)置）。2、掌握模擬量數(shù)據(jù)輸入輸出模塊轉(zhuǎn)換原理、輸入輸出編程方法及調(diào)試環(huán)境STEP7的使用。3、熟悉可編程序控制器的工作原理、主要參數(shù)、硬件結(jié)構(gòu)、模塊特性、安裝配置及指令系統(tǒng)、程序設(shè)計、調(diào)試方法。實驗內(nèi)容涉及常用低壓電器、電氣控制線路；可編程序控制器的配置及硬件組態(tài)、外部連接；編程與調(diào)試環(huán)境STEP7的使用；項目的創(chuàng)建、軟件規(guī)劃、程序編輯及綜合調(diào)試。二、實驗要求1、熟悉實驗所

2、需的設(shè)備、模塊及元器件，編程所需的軟件環(huán)境和硬件條件。2、熟悉測量所需的信號源、儀表。3、用盡可能直觀的方式檢驗實驗結(jié)果是否正確。4、了解測量系統(tǒng)的速度和精度。三、實驗原理通過模擬量輸入模塊采集模擬量（標準的電壓信號），由模擬量輸出模塊輸出電壓。四、實驗設(shè)備西門子S7-300PLC、裝有STEP7 計算機、萬用表及實驗電源。五、實驗步驟1、連線具體連線如圖1、圖2圖1圖2原理連線圖如圖3圖31、硬件組態(tài) 總體硬件組態(tài)如圖4圖4 總體硬件組態(tài)硬件參數(shù)設(shè)置如圖5圖5 硬件參數(shù)設(shè)置2、模擬量輸入/輸出模塊 選中槽號7，插入通用模擬量輸入/輸出模塊AI4/AO2(6ES7 334-0KE00-0AB0

3、)，該模塊有4輸入通道、2輸出通道，精度為12bit+符號，測量方法：電壓、電阻、溫度，測量范圍（010V、10K、Pt 100），輸出范圍（010V）。3、模塊參數(shù)設(shè)置3.1、General（常規(guī)）：Short（模擬量大概介紹）、Order No（產(chǎn)品訂單號）、Name（產(chǎn)品名稱）。參數(shù)設(shè)置如圖6圖6 General參數(shù)設(shè)置 3.2、Addresses（輸入/輸出通道地址）：System Default（系統(tǒng)缺省）、Process image（過載映像）。參數(shù)設(shè)置如圖7圖7 Addresses參數(shù)設(shè)置 3.3、Inputs（輸入通道具體設(shè)置）：Measuring Type（測量信號類型）：E

4、（電壓），Intergration Time（整定時間），Measuring Range（測量信號范圍）：選擇不同類型輸入信號，選擇對應(yīng)的信號范圍，本實驗為010V。參數(shù)設(shè)置如圖8圖8 Inputs參數(shù)設(shè)置3.4、Outputs（輸出通道具體設(shè)置）：Type of Outpus（輸出信號類型）：E（電壓），Outpu Range（輸出信號范圍）：010V。參數(shù)設(shè)置如圖9圖9 Outputs參數(shù)設(shè)置4、程序清單 MOVE指令為功能框圖形式的傳送指令，IN為被傳送數(shù)據(jù)輸入端；OUT為數(shù)據(jù)接收端；EN為是使能端（這里常為1）。程序梯形圖如圖10圖10 程序梯形圖5、電壓信號的轉(zhuǎn)換精度采集精度與模擬量

5、模塊有關(guān)，該模塊A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)為12位，其分辨率為12+符號位。0V對應(yīng)電壓輸出值如圖11圖11 0V對應(yīng)電壓輸出值9.5V對應(yīng)電壓輸出值如圖12圖12 9.5V對應(yīng)電壓輸出值六、實驗結(jié)果 110V電壓測量值和分析值如表1表1 測量值和分析值數(shù)據(jù)表經(jīng)分析，輸出電壓和電壓源電壓的差值是偶然出現(xiàn)，其他時間相同。結(jié)果原因：旋鈕調(diào)節(jié)電壓源電壓是手動可能不穩(wěn)。 萬用表量程選擇20V（小數(shù)位一位），電壓表量程固定值為30V（小數(shù)位一位）。 設(shè)備中電阻消耗電壓，使得所測數(shù)值不準確。 最后一組數(shù)據(jù)電源電壓最大值為9.7（旋鈕到頭）將輸出電壓和十進制數(shù)據(jù)繪圖，并線性擬合，（擬合度為1即100%）結(jié)果如圖13圖13 數(shù)據(jù)擬合圖七、參考文獻1 陳立定.電氣控制與可編程控制器的原理及應(yīng)用M.機械工業(yè)出版社，20042 廖常初.S7-300/400PLC應(yīng)用技術(shù)M.機械工業(yè)出版社，2007. 93 李國勇.可編程控制器實驗教程M.電子工業(yè)出版社，2008.94 秦益霖.西門子S7-300PLC應(yīng)用技術(shù)M.電子工業(yè)出版社，2007.45 柴瑞娟等.西門子PLC編程技術(shù)及工程應(yīng)用M.機械工業(yè)出版社，2007.76 胡學林.可編程控制器原理及應(yīng)用M.電子工業(yè)出版社，20077 孟曉芳等.西門子系列變頻器及其工程應(yīng)用M.機械工業(yè)出版社，2008.88