項(xiàng)目五PLC功能模塊應(yīng)用【項(xiàng)目導(dǎo)讀】PLC功能模塊有模擬量I/O模塊、溫度模塊、高速脈沖計(jì)數(shù)模塊、位置控制模塊、通信模塊等，以及一些功能擴(kuò)展板。功能模塊通過(guò)擴(kuò)展總線電纜直接連接到PLC基本單元，或者連接到其他特殊模塊或擴(kuò)展單元的右邊。西門子S7-200SMART系列PLC提供了豐富的功能模塊，現(xiàn)以CPUSR40為例，講述PLC模擬量、通信的功能設(shè)置和編程應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】認(rèn)識(shí)和理解模擬量及通信模塊的接線及設(shè)置。深刻理解模擬量模塊的尋址。掌握模擬量模塊的編程應(yīng)用。掌握PLC通信設(shè)置及編程應(yīng)用。綜合應(yīng)用模擬量模塊及PLC進(jìn)行電熱水爐溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并完成調(diào)試?！舅刭|(zhì)目標(biāo)】培養(yǎng)辯證思維和大局觀。培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技能的主動(dòng)性和意識(shí)。培養(yǎng)工程意識(shí)（如安全生產(chǎn)意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)、經(jīng)濟(jì)意識(shí)和環(huán)保意識(shí)等）。培養(yǎng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜集資料、獲取相關(guān)知識(shí)和信息的能力。培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和精益求精的工匠精神?！舅季S導(dǎo)圖】目錄01電熱水爐溫度控制02供料單元與倉(cāng)儲(chǔ)單元的以太網(wǎng)通信電熱水爐溫度控制任務(wù)一任務(wù)分析圖5-1所示為電熱水爐溫度控制示意圖，要求當(dāng)水位低于低液位開關(guān)時(shí)打開進(jìn)水電磁閥加水，當(dāng)水位高于高液位開關(guān)時(shí)關(guān)閉進(jìn)水電磁閥，停止加水；當(dāng)水位高于低液位開關(guān)時(shí)，打開電源控制開關(guān)開始加熱，當(dāng)水燒開時(shí)，停止加熱并保溫。相關(guān)知識(shí)—A/D轉(zhuǎn)換EMAM06為6通道12位模擬量I/O模塊，D/A轉(zhuǎn)換是將離散的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，而A/D轉(zhuǎn)換是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。將EMAM06模擬量I/O模塊連接在S7-200SMART系列PLC上，可以實(shí)現(xiàn)電壓輸入、電流輸入、電壓輸出、電流輸出。相關(guān)知識(shí)—A/D轉(zhuǎn)換（1）EMAM06模塊的輸入、輸出信號(hào)可以是?10～+10V的直流電壓，也可以是4～20mA的直流電流。（2）EMAM06模塊的報(bào)警組態(tài)可以針對(duì)所選通道選擇是啟用還是禁用，共有以下4種類型的報(bào)警：超出上限、超出下限、斷線（僅限電流通道）、短路（僅限電壓通道）。若啟用了以上功能，當(dāng)達(dá)到報(bào)警條件時(shí)，EMAM06模塊的紅燈常亮。（3）A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換時(shí)，模擬量和數(shù)字量之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系，PLC內(nèi)部用數(shù)值表示外部的模擬量信號(hào)，兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，這個(gè)關(guān)系就是模擬量-數(shù)字量的換算關(guān)系。相關(guān)知識(shí)—A/D轉(zhuǎn)換（4）EMAM06模塊接線如圖所示相關(guān)知識(shí)—A/D轉(zhuǎn)換（4）EMAM06模塊接線如圖所示任務(wù)實(shí)施I0.0接高液位開關(guān)，I0.1接低液位開關(guān)，Q0.0接進(jìn)水電磁閥，Q0.1接加熱電阻。溫度信號(hào)接入EMAM06模塊。選擇I/O設(shè)備，分配I/O地址，繪制I/O接線圖01任務(wù)實(shí)施根據(jù)電熱水爐溫度控制要求，設(shè)計(jì)梯形圖程序.設(shè)計(jì)控制程序02任務(wù)實(shí)施按照I/O接線圖接好電源線、通信線及I/O信號(hào)線，輸入程序進(jìn)行調(diào)試，直至滿足要求。程序調(diào)試031．EMAM06模塊D/A轉(zhuǎn)換概述EMAM06模塊D/A轉(zhuǎn)換用于將12位的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成2點(diǎn)模擬量輸出（電壓輸出和電流輸出），并將它們輸入變頻器、記錄儀等。EMAM06模塊可連接到S7-200SMART系列PLC中。兩個(gè)模擬量輸出通道可接受DC?10～10V或0～20mA輸出。知識(shí)拓展——D/A轉(zhuǎn)換2．D/A轉(zhuǎn)換的程序圖5-8所示為模擬量輸出轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換指令S_RTI用于將內(nèi)部數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出。知識(shí)拓展——D/A轉(zhuǎn)換交換指令只有一條，即SWAP，它的功能是將數(shù)據(jù)類型為字的源操作數(shù)IN指定的數(shù)據(jù)進(jìn)行高低字節(jié)的交換。如圖4-17所示，源操作數(shù)VW50中的數(shù)據(jù)是16#D6C3，執(zhí)行交換指令后變成了16#C3D6。知識(shí)拓展——交換指令供料單元與倉(cāng)儲(chǔ)單元的

以太網(wǎng)通信任務(wù)二任務(wù)分析軸承用滾珠智能分揀包裝裝置是一個(gè)多工位生產(chǎn)設(shè)備，料盒供料單元和成品倉(cāng)儲(chǔ)單元分別由兩臺(tái)S7-200SMART系列PLC控制，要求將供料單元的料盒信息、高度檢測(cè)值、訂單信息等發(fā)送給倉(cāng)儲(chǔ)單元，倉(cāng)儲(chǔ)單元將庫(kù)位信息及完成情況發(fā)送至供料單元。由于供料單元和倉(cāng)儲(chǔ)單元分別由兩臺(tái)PLC單獨(dú)控制，因此要實(shí)現(xiàn)兩者之間的信息交換，這兩臺(tái)PLC之間需要進(jìn)行通信。相關(guān)知識(shí)—兩臺(tái)PLC之間的通信使用工業(yè)網(wǎng)線將兩臺(tái)PLC連接起來(lái)。1．為編程設(shè)備分配IP地址如果編程設(shè)備正在使用連接到工廠LAN（局域網(wǎng)）的網(wǎng)絡(luò)適配器卡，則編程設(shè)備和CPU必須處于同一子網(wǎng)中。IP地址與子網(wǎng)掩碼相結(jié)合即可指定設(shè)備的子網(wǎng)。2．為PLC分配IP地址所有S7-200SMARTCPU都有默認(rèn)IP地址192.168.2.1，必須為網(wǎng)絡(luò)上的每臺(tái)設(shè)備設(shè)定一個(gè)唯一的IP地址。3．網(wǎng)絡(luò)讀寫指令Get/PutS7-200SMART系列PLC采用主從協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)讀寫指令Get/Put實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信。通信網(wǎng)絡(luò)中需設(shè)立一臺(tái)PLC為主站，其余的為從站，只能由主站向從站發(fā)送網(wǎng)絡(luò)讀寫指令，從站被動(dòng)接收。Get是讀取從站信息的指令，由主站向從站（需指明從站的IP地址）發(fā)出讀取信息的指令；Put是向指定IP地址的從站寫入主站信息的指令。具體用法參見后面的任務(wù)實(shí)施部分。任務(wù)實(shí)施設(shè)置供料單元和倉(cāng)儲(chǔ)單元的IP地址01在“系統(tǒng)塊”對(duì)話框中，設(shè)置供料單元的IP地址為和倉(cāng)儲(chǔ)單元的IP地址為。選擇供料單元為主站，倉(cāng)儲(chǔ)單元為從站，完成主站、從站的設(shè)置，分配存儲(chǔ)器，生成網(wǎng)絡(luò)讀寫子程序NET_EXE。創(chuàng)建通信操作02任務(wù)實(shí)施在主站程序中調(diào)用自動(dòng)生成的網(wǎng)絡(luò)讀寫子程序NET_EXE.調(diào)用網(wǎng)絡(luò)讀寫子程序03任務(wù)實(shí)施進(jìn)行通信測(cè)試：在一個(gè)站中的相應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)寫入數(shù)據(jù)，觀察另一個(gè)站對(duì)應(yīng)區(qū)域的數(shù)據(jù)變化。例如：右圖為在倉(cāng)儲(chǔ)單元寫入3個(gè)數(shù)據(jù)，供料對(duì)應(yīng)區(qū)域應(yīng)該能夠得到相應(yīng)數(shù)據(jù)。通信測(cè)試04編程設(shè)備或人機(jī)交互（HumanMachineInteraction，HMI）設(shè)備與PLC之間的直接連接不需要以太網(wǎng)交換機(jī)。不過(guò)，含有兩臺(tái)以上的PLC或HMI設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)就需要以太機(jī)網(wǎng)交換機(jī)。多臺(tái)設(shè)備之間的通信和兩臺(tái)PLC之間的通信相似。首先，創(chuàng)建通信操作；然后，進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)設(shè)置和接收數(shù)據(jù)設(shè)置，為