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DDMC1S 在数据采集系统中的应用

西门子S7 2xx系列PLC以其低廉的价格、方便的编程界面和标准、带功能块的编程特点,加上可靠的开关量模块,在中国大陆深受欢迎,其销售量与三菱FX2N、欧姆龙系列PLC齐平甚至超过。在经过大量的使用中却发现:

西门子S7 2xx系列PLC的模拟量模块却不尽如意,表现在工作场特别容易受外界环境干扰,信号波动太大,虽然加大了信号滤波时间,但仍然无法获得良好的可用数据,这究竟是为什么呢?
1、模拟量采集要求信号本身环境要好,包括传感器、仪表的供电良好!模拟量传输线路尽量避开强电电缆和高、中、低频干扰,例如:高频焊管机、中频加热炉和变频器的输出到电机的电缆等,否则,给你的真实信号中加点“佐料”,从而污染了信号源;
2、电气系统接地在施工设计中就要特别重视,如果现场接地处理不好,轻者干扰PLC系统正常工作,重者在带有模拟量的控制回路中根本不能使用或者会损坏传感器、PLC的电源、模拟量等模块。如果说上面的注意事项仅仅是施工设计中需要注意的话,而下面的情况你就需要花更大的功夫了:
(1)、S7-2xx系列PLC的模拟量采集模块E23x,没有采用模拟量与PLC回路隔离方式,因此,模拟量输入、输出回路就需要特别当心,如果传感器或者输入回路串入高电压信号,当心其损坏PLC主机?
(2)、E23x系列模块采用了高速采样方式,可分辨0.25ms的信号变化,这本来是件好事,但实际使用其来却十分讨厌,因为它太敏感了,以致影响了模拟量信号的正常采集,如果遇到信号回路串入干扰、屏蔽不良,则想去掉干扰,单靠增加滤波时间是根本无法解决这类问题,我们曾经就遇到此类问题,不得已,将输入信号经RC滤波回路过滤后才能勉强工作!正因为如此,S7 2xx系列的PLC在模拟量采集系统中使用得较少。
(3)、S7 200 PLC扩展模拟量特殊模块数量同样有限,一般仅能扩展7个模块,模拟量的最大模拟量数为32路(实际上是无法作到,因为每个扩展模块也最多只有4路,7×4=28路了!)并且一般按3路模拟量输入或者3入1出生产,这给仅需要模拟量采集或者较少模拟量输出模块的应用带来不便,且每通道的价格也不便宜!针对以上种种原因,我们开发出DDMC1S+DDMF1系列模块扩展S7 200PLC的模拟量、开关量采集、控制模块,利用PLC本身具备的PPI通讯口,将DDMF1模块数据经DDMC1S自动传入PLC内部数据寄存器VWxx中,因此,你只需要在DDMC1S中指DDMF1-8AD顺序存入PLC的起始地址就可获得所有模拟量采集数据。同时,如果你指定PLC内部寄存器地址作为DDMF1-8DA的输出地址,则修改该地址范围内的数据,DDMC1S则DDMF1-8DA模块就能输出该地址中数据所对应的电压或者电流信号。
以下为西门子PLC+DDMC1S+DDMF1-8AD构成分散式数据采集系统例子:

采用计算机RS-232转/RS485连接4个S7-226 的编程接口0,作为4个PPI从站,计算机上显示、记录4个PLC站内部数据、状态。通过该口,还可以编程、调试并下载4个PLC站中的程序,监视其内部数据、状态。这里,1号~4号PLC地址Address1~Address4可顺次设置为02、03、04、05。PPI编程口设置为19200bps,8位数据位、偶校验。1#数据采集子站~4#数据采集子站均采用DDMC1S+若干个DDMF1-8AD模块,视其需要定,每增加一个模块就可增加8路模拟量输入通道,对于快速采集,建议不要超过6个模块,对于温度信号等变化较慢的模拟量数据则可模块可多制10个以上,但不要超过32个为好!设置口2为187500bps,8位数据位、偶校验,同时设置设置DDMC1S口TXD1、RXD1的波特率为187500bps,8位数据位、偶校验,并将其连接互联,然后设置DDMC1S TXD2和RXD2的通讯波特率为57600bps,7位数据位、偶校验,同时也设置DDMF1-8AD模块为57600、7位数据位、偶校验并将其互联。为确保网络通讯可靠性、你可以将DDMC1S的TXD2+、TXD2-与RXD2+、RXD2-连接成为一个环网
方法是:

由DDMC1S的TXD2+、TXD2-出发到各DDMF1-8AD的TXD、RXD端,然后再从该端经另外一条线路返回DDMC1S模块的RXD+、RXD-端。构成的数据采集系统不但可低价格扩展S7 200 PLC的模拟量通道,更由于组网方便、安全可靠、连接分散测控地、不影响PLC系统扫描周期、不需要另外编程,故将会得到十分广泛的应用!

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