西门子CPU模块6ES7212-1BB23-0XB8

1、液位传感器及硬件接线
      LT100液位变送器是基于浮力原理设计，用于测量液位并传送测量数据的仪表，它适用于敞口或密封的各种容器，可输出4-20mA标准电流，还可进行界面液位的测量。液位传感器与S7-300模拟量模块的接线示意如图1所示。

 
图1 液位传感器与模拟量模块的接线示意

     图2是采用6ES7331-7KF02-0AA0模拟量输入模块与LT100液位传感器的具体接线图。

 
图2 液位传感器与模拟量模块的具体接线

2、硬件组态
      （1）模拟量模块的硬件组态如图3所示。

 
图3模拟量模块硬件组态

      （2）进行常规属性设置。
     （3）进行模拟量输入模块的地址属性设置。根据硬件接线中可以得知，PIW128开始的地址为128。
      （4）故障诊断设置。
     模拟量输入模块可以诊断下列故障：组态/参数分配错误；错误；断线（要求激活断线检查）；测量值超下界值；测量值超上界值；无负载电压L+。当硬件中断触发时，OB40启动信息中的OB40_POINT_ADDR（LD8）
      （5）模拟量模块的输入设置。
     模拟量模块的输入设置包含的信息非常丰富，比如模拟量输入模块可以诊断下列故障：组态/参数分配错误；错误；断线（要求激活断线检查）；测量值超下界值；测量值超上界值；无负载电压L+。还有，输入传感器的类型，如测量型号是电压、电流、热电阻还是热电偶，对应测量型号的还有测量范围。本案例的液位传感器设置为2线制电流传感器，其输入范围为4～20mA。
3、软件编程
     读取模拟量输入变量在软件编程中采用MOVE指令即可，并采用在线监控即可获得实际值，并可以通过修改表达式数据类型来满足用户需求。

 1、规范化
     现场的过程信号（如本案例中的液位信号）是具有物理单位的工程量值，模/数转化后输入通道得到的是-27648～＋27648的数字量，该数字量不具有工程量值的单位，在程序处理时带来不方便。工程中经常希望将数字量-27648～＋27648直接转化为实际工程量值，这一个过程称为“模拟量的规范化”。
      本案例中，当液位为0米时，传感器输出信号为4mA，对应的模拟量输入通道转换值为0；液位为0.5米(具体参考传感器具体规格，这里只是举例)时，传感器输出信号为20mA，对应的模拟量输入通道转换值为27648。假如程序中读取到的数值为10000时，那么实际液位到底是多少米呢？为了解决这个问题，在这里引入了FC105功能。
      调用FC105的具体路径如图1所示。

 
图1 FC105调用路径

2、FC105功能的输入输出定义
     图2所示为FC105（即SCALE功能）的LAD调用框图，它接受一个整型值(IN)，并将其转换为以工程单位表示的介于下限和上限(LO_LIM和HI_LIM)之间的实型值，并将结果写入OUT。

 
图2 FC105调用框图
SCALE功能的输入输出参数如表1所示。
表1 FC105的输入输出含义

3、调用FC105实例
     在一般情况下，调用FC105功能可以在OB35等周期性中断中进行编程，这样就能确保模拟量输入信号被定时转换。   以液位传感器为例，如果输入20mA信号表示500mm液位，4mA信号表示0mm液位，则执行SCALE功能后的程序如图3所示。如果FC105功能的执行没有错误，ENO的信号状态将设置为1，RET_VAL等于W#16#0000，OUT输出为实际液位值，这也能回答了“假如程序中读取到的数值为10000时，那么实际液位到底是多少米呢？”的问题，即180.845mm液位。

 
图3 FC105调用实例
当M0.0信号=0时，按照图4进行变换；当M0.0信号=1时，按照图5进行变换。

 
图4 M0.0信号=0时的变换

 
图5  M0.0信号=1时的变换