Масштабирование аналоговых сигналов

Рис.14.10. Масштабирование аналоговых входных сигналов

Примеры Уровень заполнения бака измеряется в литрах (общий объем – 500 л).В примере A показано масштабирование сигнала в случае, когда датчик выдает сигнал 0 В при пустом баке и +10 В, если бак полон. В примере B показано масштабирование сигнала в случае, когда датчик выдает -10 В при пустом баке и +10 В В, если бак полон.

Разрешение В примере B уровень измеряется с двойным разрешением по входу или с удвоенной точностью, так как значения входного сигнала приводятся к большему динамическому диапазону значений внутренней переменной: - 27648 …+27648.

Масштабирование Диапазон входного сигнала аналогового модуля –10В…+10В приводятся к диапазону значений внутренней переменной -27648…+27648. Преобразование данного диапазона значений к исходным физическим величинам (например, 0 л … 500 л) называется масштабированием.

Для масштабирования аналоговых значений используется стандартный блок FC 105. В ПО STEP 7 блок FC 105 поставляется в стандартной библиотеке "Standard Library" в разделе "TI-S7 Converting Blocks" в S7 program.

IN В блоке FC 105 аналоговое значение на входе IN может быть считано прямо из модуля или передано через интерфейс данных в формате INT.

LO_LIM, HI_LIM Входы LO_LIM (нижний предел) и HI_LIM (верхний предел) используются для задания границ физической величины. В примере выполняется приведение к диапазону 0 л … 500 л.

OUT Масштабированное значение (физическая величина) сохраняется как действительное (real) число на выходе OUT (LO_LIM <= OUT <= HI_LIM).

BIPOLAR На входе BIPOLAR Вы можете задать режим приведения сигнала только к положительному или к биполярному диапазону значений. Если в параметр передается ´0´, то производится нормировка к диапазону 0…+27648. Если в параметр передается ´1´, то производится нормировка к диапазону –27648 …+27648.

RET_VAL Выходное значение RET_VAL возвращает 0, если при выполнении не было ошибок.

Рис.14.11. Преобразование вещественной переменной в аналоговый

выходной сигнал

Примеры Аналоговое значение в диапазоне 0.0…100.0%, которое рассчитывается в пользовательской программе преобразуется (денормируется) с помощью функции FC106 в диапазон 0…+27648 (униполярный) или -27648…+27648 (биполярный). Когда денормированное значение выдается в аналоговый выходной модуль, этот модуль управляет приводом (например, заслонка с серводвигателем) сигналами с диапазоном 0В…+10В (униполярный) или –10В…+10В (биполярный).

В примере A показано масштабирование сигнала в случае, когда на привод подается сигнал 0 (0 В или 0 мА) при значении переменной из программы, равном 0%, и когда на привод подается максимальный сигнал (например, +10В или 20 мА) при значении переменной = 100%.

В примере B показано масштабирование сигнала в случае, когда на привод подается минимальный сигнал (-10В или –20мА) при значении переменной = 0%, и когда на привод подается максимальный сигнал (например, +10В или 20 мА) при значении переменной = 100%.

Денормирование Значение, рассчитанное в программе (в примере показано в процентах), должно быть денормировано в диапазон выходного аналогового модуля. Для денормирования аналоговых значений используется стандартный блок FC 106. В ПО STEP 7 блок FC 106 поставляется в стандартной библиотеке "Standard Library" в разделе "TI-S7 Converting Blocks" в S7 program.

IN Рассчитанное в программе значение должно быть в формате REAL.

LO_LIM, HI_LIM Входы LO_LIM (нижний предел) и HI_LIM (верхний предел) используются для задания границ рассчитанного значения. В примере - это границы диапазона: 0.0% …100.0%.

OUT Денормированное значение в формате INT выводится на выход OUT.

BIPOLAR На входе BIPOLAR Вы можете задать режим приведения сигнала только к положительному или к биполярному диапазону значений. Если в параметр передается ´0´, то производится нормировка к диапазону 0…+27648. Если в параметр передается ´1´, то производится нормировка к диапазону –27648 …+27648.

RET_VAL Выходное значение RET_VAL возвращает 0, если при выполнении не было ошибок.

Рис.14.12. Упражнение: Назначение параметров для аналогового

модуля SM335

Примечание В зависимости от типа аналогового модуля на Вашем учебном стенде, Вы должны выполнить или данное упражнение или упражнение, представленное на следующей странице.

Задача Вы должны назначить параметры для аналогового модуля, используя данные на слайде (рисунке).

Действия 1. В утилите HW Config откройте Вашу HW-станцию с именем "My_Station". SIMATIC^® Manager -> двойной щелчок на значке Hardware

2. Откройте окно назначения параметров для аналогового модуля. Выделите аналоговый модуль и откройте окно свойств объекта: Edit -> Object Properties или двойной щелчок на поле Analog Module

3. Назначьте параметры для модуля, выбрав опции в полях Measuring Type и Measuring Range для входов как показано на слайде. Активируйте диагностическое прерывание Diagnostic Interrupt (не забудьте отметить отдельные входные каналы в Group Diagnostics). Так как вывод аналоговых сигналов не требуется, деактивируйте все выходы: deactivate all Outputs.

4. Сохраните и скомпилируйте измененную конфигурацию оборудования и назначенные параметры: HW Config -> Station -> Save and compile (Сохранить и скомпилировать)

5. Загрузите измененные системные данные в CPU: HW Config -> PLC -> Download... (Загрузить...)

Рис.14.13. Упражнение: Назначение параметров для

аналогового модуля SM331

Примечание В зависимости от типа аналогового модуля на Вашем учебном стенде, Вы должны выполнить или данное упражнение или упражнение, представленное на предыдущей странице.

Задача Вы должны назначить параметры для аналогового модуля, используя данные на слайде (рисунке).

Действия 1. В утилите HW Config откройте Вашу HW-станцию с именем "My_Station". SIMATIC^® Manager -> двойной щелчок на значке Hardware

2. Откройте окно назначения параметров для аналогового модуля. Выделите аналоговый модуль и откройте окно свойств объекта: Edit -> Object Properties или двойной щелчок на поле Analog Module

3. Назначьте параметры для модуля, выбрав опции в полях Measuring Type и Measuring Range для входов как показано на слайде. Активируйте диагностическое прерывание Diagnostic Interrupt (не забудьте отметить отдельные входные каналы в Group Diagnostics).

4. Сохраните и скомпилируйте измененную конфигурацию оборудования и назначенные параметры: HW Config -> Station -> Save and compile (Сохранить и скомпилировать)

5. Загрузите измененные системные данные в CPU: HW Config -> PLC -> Download... (Загрузить...)

Рис.14.14. Упражнение: Диагностика оборудования по

диагностическому прерыванию

Задача Ваша задача - инициировать диагностическое прерывание из аналогового входного модуля. Вы назначили параметры для Вашего аналогового модуля и активировали диагностическое прерывание в предыдущем упражнении. Вращая ручку потенциометра на панели симулятора, имитирующего изменения входного аналогового сигнала необходимо инициировать диагностическое прерывание. После перехода CPU в режим STOP из-за диагностического прерывания выполните поиск "отказа" с помощью функции тестирования Hardware Diagnostics (Диагностика оборудования) (см. рисунок).

Действия Примечание: В зависимости от выполненных Вами установок в SIMATIC^® Manager, включите или вид Hardware Diagnostics Quick View (Быстрый просмотр диагностики оборудования), или общий вид станции Station View.

Вы можете выполнить установки с помощью: SIMATIC^® Manager -> Options (Опции) -> Customize (Установки пользователя) -> View (Вид)

Инициируйте диагностическое прерывание

• Вращая ручку потенциометра на панели симулятора, вызовите "отказ системы".

• Запустите функцию тестирования Hardware Dignostics (Диагностика оборудования): SIMATIC^® Manager -> PLC -> Hardware Dignostics (Диагностика оборудования)

• Двойным щелчком на элементе CPU или щелчком на кнопке Module Information (Информация о модуле) откройте события, внесенные в диагностический буфер.

• Дважды щелкните на элементе аналоговый модуль или выберите элемент аналоговый модуль и щелкните на кнопке Module Information (Информация о модуле) для просмотра диагностических данных.

Рис.14.15. Упражнение: Запись и отображение веса

транспортируемых деталей

Текущее состояние Число транспортированных деталей отображается

функции дисплея на цифровом BCD- дисплее. Функция подсчета и отображения числа транспортированных деталей запрограммирована в блоке FC 18.

Задача Детали, транспортируемые в автоматическом режиме, должны быть взвешены на рабочем месте Conveyor End (фотоэлемент). Текущий вес в диапазоне значений от 0 до 500 кг может быть установлен с использованием потенциометра на симуляторе ( 0…10 В ). При включении (с фиксацией) ключа симулятора I 0.6 текущее значение веса (0…500 кг) должно отображаться на цифровом BCD-дисплее. При выключении ключа симулятора I 0.6 дисплей должен отображать число транспортированных деталей. Если фактический вес детали меньше 100 кг или больше 400 кг, то принимается решение об отбраковке детали. Бракованные детали не должны быть сосчитаны.

Действия 1. При назначении параметров CPU задайте для OB 35 (циклическое прерывание - Cyclic Interrupt) запуск через каждые 250 мс: HW Config -> двойной щелчок на CPU -> Cyclic Interrupt

2. В OB 35 запрограммируйте контроль и отображение на дисплее фактического значения веса детали (для проверки граничных значений веса используйте функции сравнения). - для масштабирования аналоговых измеренных значений в OB 35 вызывайте блок TI-S7-преобразования FC 105, который Вы скопировали из библиотеки в Ваш проект в начале курса.

- запрограммируйте меркер M 35.0 для хранения результата проверки веса. Назначайте меркеру значение "1", когда вес в пределах нормы, и "0", когда деталь признается бракованной.

- пересылка масштабированного значения веса на BCD-дисплей, только если включен ключ симулятора I 0.6.

3. Фильтруйте значение M35.0 в FC 18, чтобы бракованные детали не были сосчитаны. Сделайте отображение количества деталей на BCD-дисплее зависящим от положения ключа I 0.6.