模拟量模块的使用及信号的采集与处理 一、实验目的 1、熟悉可编程序控制器的工作原理、主要参数、硬件结构、模块特性、安装配置及指令系统、程序设计、调试方法。 2、熟悉 S7-300模拟量模块的工作原理，掌握硬件安装接线的方法及软件的设置及编程。 3、掌握模拟量模/数、数/模转换的原理，输入输出编程方法及STEP7开发环境的使用。 二、实验要求 1、器材需求： 装有 Step-7的计算机，S7-300 PLC（包括电源模块、CPU模块、通信模块和至少一个模拟量模块），数字万用表、PLC实验台及实验用导线若干。 2、以尽可能直观的方式验证模拟量输入、输出模块的结果及精度。 三、实验原理 通过 PLC模拟量模块采集0-10V模拟电压再输出的方式，验证其模拟量模块的转换速度及精度。 模拟量输出框图： 图 3-1 模拟量输出框图 1 四、实验步骤 1、接线 本实验除了 PLC的电源模块、CPU模块和通信模块，输入/输出模块只用到模拟量模块 SM334。模拟量 I/O模块 SM334有两种规格，一种是有 4模入/2模出的模拟量模块，其输入、输出精度为 8位，另一种也是有 4模入/2模出的模拟量模块，其输入、输出精度为 12位。 SM334模块输入测量范围为 0～10 V或 0～20 mA，输出范围为 0～10 V或 0～20 mA。它的 I/O测量范围的选择是通过恰当的接线而不是通过组态软件编程设定的。与其它模拟量模块不同，SM334没有负的测量范围，且精度比较低。 本实验的 I/O模块选用 SM334AI4/AO2x12bit模拟量模块，输入信号为实验台提供的 0-10V连续可调直流电源，SM334 AI4/AO2x12bit模块的原理图如下： 图 3-1 SM334 AI4/AO2x12bit示意图 接线方法：将模块的电位参考端和每个通道的电位参考端接地（或电源负2 极），将所选输入通道的输入端接到实验台0-10V直流电源的正极，并用数字万用表测量输入的模拟电压值和SM334 AI4/AO2x12bit模块模出口的电压值。 电压电流模拟值表示： 系统字 电压量程 系统字 电流量程 范围 十进制 十六进制 1V~5V 0V~10V 界限 十进制 十六进制 0~20mA 4~20mA 32767 7FFF 5.741 11.852 上溢 32767 7FFF 23.70 22.96 上溢 32512 7F00 32512 7F00 32511 7EFF 5.704 11.759 过冲 范围 32511 7EFF 23.52 22.81 过冲 范围 27649 6C01 27649 6C01 27648 6C00 5 10 标 称 范 围 27648 6C00 20 20 标 称 范 围 20736 5100 4 7.5 20736 5100 15 16 1 1...
