【文章內(nèi)容簡介】 電壓。： 熱電阻轉(zhuǎn)電壓信號原理圖 通過上述施加恒流I將熱電阻變化的電阻信號轉(zhuǎn)為電壓信號。PT100在0C時電阻為100歐姆，隨著溫度的變化電組成線性變化，那么此傳感器電阻輸出范圍是76Ω220Ω。為了產(chǎn)生5mV/C的電壓系數(shù)。 如何找到合適的電流源將是溫度監(jiān)測的重點之一，這點將會在下面的章節(jié)具體介紹。 西門子PLC介紹 按控制規(guī)模可以分為大型機、中型機和小型機。 西門子PLCS7200系列小型機: 小型機的控制點一般在256點之內(nèi),適合于單機控制或小型系統(tǒng)的控制。西門子小型機有S7200： ；存貯器2k 數(shù)字量248點；模擬量35路。 中型機:中型機的控制點一般不大于2048點,可用于對設(shè)備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制。 西門子PLCS7300系列西門子中型機有S7300： ；存貯器2k ；數(shù)字量1024點；模擬量128路 ；網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS；工業(yè)以太網(wǎng)；MPI。 大型機：大型機的控制點一般大于2048點,不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運算還能進行復(fù)雜的矩陣運算。它不僅可用于對設(shè)備進行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控。西門子大型機有S7400 ： / 1k字；西門子PLCS7400系列存貯器512k ；I/O點12672[5] 。 西門子系列S7200PLC擴展模塊選擇與CPU的選擇S7200PLC由主機（基本單元）加擴展單元構(gòu)成。S7200PLC提供多種具有不同I/O點數(shù)的CPU模塊和數(shù)字量、模擬量I/O擴展模塊。 一、EM235介紹： EM235是S7200PLC實現(xiàn)模擬量輸入模擬量輸出的擴展模塊之一。EM235具有4個模擬量輸入和一個模擬量輸出，它的輸入信號可以是不同量程的電壓或電流。其電壓、電流的量程由SW1SW6設(shè)定。EM235有一路模擬量輸出，其輸出可以是電壓，也可以是電流。 1)EM235模擬量輸入模塊 模擬量的輸入模塊的分辨率通常以A/D轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)數(shù)字量的位數(shù)來表示，模擬量輸入模塊的輸入信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量數(shù)據(jù)值是以12位二進制。數(shù)據(jù)值的12位在CPU中的存放格式如表 所示。最高有效位是符號位：0表示正值數(shù)據(jù),1表示負(fù)值數(shù)據(jù)[3]。單極性數(shù)據(jù)格式：對于單極性數(shù)據(jù)，其兩個字節(jié)的存儲單元的低3位均為0，數(shù)據(jù)值的12位是存在314位區(qū)域。這12位數(shù)據(jù)的最大值是2158=32760。EM235模擬輸入模塊A/D轉(zhuǎn)換后的單極性數(shù)據(jù)格式的全量程設(shè)置為032000。差值3276032000=760則用于偏置/增益，有系統(tǒng)自動完成。第15位0,表示正值數(shù)據(jù)[6]。： 單極性數(shù)據(jù)格式MBS LBS 15 14 2 1 00數(shù)據(jù)值的12位0 0 0 單極性數(shù)據(jù) 雙極性數(shù)據(jù)格式MBS LBS 15 3 2 1 0數(shù)據(jù)值的12位 3000 雙極性數(shù)據(jù) 雙極性數(shù)據(jù)格式：對于雙極性數(shù)據(jù)，存儲單元的低四位均為0，數(shù)據(jù)值的12位是存放在415位區(qū)域。最高有效位是符號位，雙極性數(shù)據(jù)格式的全量程范圍設(shè)置為32000 +32000。： 2)EM235模擬量輸出模塊模擬量輸出模塊具有一個模擬量輸出通道。其輸出數(shù)據(jù)的格式是和輸入數(shù)據(jù)格式是一致的，每個輸出通道占用存儲器AQ區(qū)域兩個字節(jié)。該模塊的輸出可以是電壓信號，也可以是電流信號。 EM235技術(shù)性能表型號EM235模擬量混合模塊總體特性外形尺寸：*80mm*62mm功耗：3w輸入特性本機輸入：四路模擬量輸入電壓電壓：標(biāo)準(zhǔn)DC 24V/4mA輸入類型：050mV、0100mV、0500 mV、01V、05V、010V、020mA、177。25mV、177。25mV、177。50mV、177。100mV、177。250mV、177。500mV、177。1V、177。、177。5V、177。10V分辨率：12bit轉(zhuǎn)換速度：250us隔離：有輸出特性本機輸出：一路模擬量輸出電源電壓：標(biāo)準(zhǔn)DC24V/4Ma輸出類型: 177。10V、020mA分辨率：12bit轉(zhuǎn)換速度：100us（電壓輸出），2ms（電流輸出）隔離：有耗電從CPU DC 5V 耗電10mA接線端子M為DC24V電源負(fù)極端，L+為電源正極端M0、V0、I0為模擬量輸出端電壓輸出時，V0為電壓正端，M0為電壓負(fù)端電流輸出時，“IO”為電流流入端，“MO”為電流流出端RA、A+、A；RB、B+、B；RC、C+、C；RD、D+、D分別為第14路模擬量輸入端電壓輸入時，“+”為電壓正端，“”為電壓負(fù)端電流輸入時，需要將“R”與“+”短接后作為電流的流入端，“”為電流流出端。開關(guān)設(shè)置SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 輸出類型ON OFF OFF ON OFF ON 050mVOFF ON OFF ON OFF ON 0100mVON OFF OFF OFF ON ON 0500mVOFF ON OFF OFF ON ON 01VON OFF OFF OFF OFF ON 05VON OFF OFF OFF OFF ON 020mAOFF ON OFF OFF OFF ON 010VON OFF OFF ON OFF OFF 177。25mV OFF ON OFF ON OFF OFF 177。50mVOFF OFF ON ON OFF OFF 177。100mVON OFF OFF OFF ON OFF 177。250mVOFF ON OFF OFF ON OFF 177。500mV OFF OFF ON OFF ON OFF 177。1VON OFF OFF OFF OFF OFF 177。OFF ON OFF OFF OFF OFF 177。5VOFF OFF ON OFF OFF OFF 177。10V 二、S7200PLC除了CPU226本機集成了兩個通訊口以外，其他均在其內(nèi)部集成了一個通信口，通信口采用了RS485總線。此外，各PLC還可以接入通信模塊，以擴展其接口數(shù)量和聯(lián)網(wǎng)能力。 EM277介紹： EM277是S7200的一個智能擴展模塊。通常，S7200需要進行PROFIBUSDP通信時，就需要使用此模塊。PROFIBUS總線是和PPI、MPI總線不同的一種總線形式。S7200CPU不能通過本體集成的通信接口進行PROFIBUSDP通信，而只能通過EM277模塊。最多可以將六臺設(shè)備連接到EM277上，其中為編程器和操作面板保留一個連接口，其余四個可以通過任何MPI主站使用。為了使EM277模塊可以與多個主站通信，各個主站必須使用相同的波特率。 三、CPU的選擇 CPU224：最多可連接7個擴展模塊，最大擴展至168路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O 。16K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。具有1個RS485通訊口；多種通訊能力；較強控制能力的控制器。本系統(tǒng)需要擴展3個模塊，在滿足系統(tǒng)硬件條件，考慮系統(tǒng)性價比的情況下，可以使用CPU224。 傳感器與EM235接線圖本系統(tǒng)需要監(jiān)測6個量，可采用6個傳感器，其中有4個（甲烷、氫氣、一氧化碳、乙炔）是模擬量電壓（05V）輸出；一個（微水含量)是RS485標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號輸出；另一個是電阻值（76Ω220Ω），所以需要兩個EM235擴展模塊。在本章“ 大型變壓器在線監(jiān)控系統(tǒng)信號采集的實現(xiàn)”中介紹了采集氣體量的傳感器為MQ4甲烷傳感器、MQ7一氧化碳傳感器