6ES7232-0HB22-0XA8技术支持
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APCS：模拟量模块通过压力传感器（4-20ma）检测压力，待机时，所有电机均未启动，监控可以看到AIW6数值为6461，很稳定，但系统还是经常提示超压，于是我加了一条程序，用AIW6的值跟6400作比较，当AIW6的值小于6400时，将WIW6的即时值传送到某个存储器VW200，发现VW200的值有时5960，有时6210，总之就是远远小于6400，在计算中AIW6—6400有时候就会得到负数，终计算出来的压力就会大过设定报警压力值，所以才会报警，知道问题所在了，但却百思不得其解，设备待机状态所有动力部份都不启动，应该不会有什么干扰，接线也正常，监控也正常，只有通过程序才能捕捉到它的瞬时值会偶尔小于6400，请大家帮帮忙，给个建议
凌飞翼：我感觉是楼主的数据类型有问题。 把数据处理成工程量的实数表示，应该不会有太多跳动了。 零点显示5900～6460都不算什么，可以通过校准修正。
WAPCS：问题解决了，确实是数据类型的问题，在计算试中，我是用（AIWx–6400）的结果放到AC0后直接乘以总量程，再除以（3200—6400），那么当AIWX偶尔小于6400的时候，结果为负数，直接乘以总量程得出的结果就会非常大，所以超压，后来，我把（AIWx–6400）的结果进行整数到双整数的转化后，即使它的结果为负数，乘以总量程得出的结果也不会很大，这在大家眼里也许只是个常识性的东西，但它却困扰了我两天，见笑了，呵呵，下面是修改前后两段程序
版主置评：ITD指令用于16位数据格式向32位数据格式的转变，掩盖了一些技术细节。ITD并不改变变量的值，初学者容易把它给忽略。S7200的符号数（可正可负）是用2进制补码方式表示，高位是符号位，当数位长度发生变化时，符号位必须予以正确处理，否则会造成数值转换错误。
任意的数据类型的常数装入S7-300的累加器1后，它的数据类型的属性就消失了，剩下的只有0和1。这样的数据传送到定义了数据类型的变量中，该变量的数据类型当然不会变，符号表管着它的，除非修改符号表。
符号表是管不住它的，只有编程者可以。
如果是全局变量，数据类型在符号表中定义，当然是符号表直接管它。
除了符号表，FB、FC的局部变量表和数据块中的变量都定义了数据类型。编程者必须通过这些东西来管数据类型。
我说过Word是多义词，它用来作数据类型的名称，也可以用来作量词，表示存储器是16位的。16位存储器（Word）地址（例如MW0、LW0）没有定义数据类型时，它就没有数据类型。
OB40的参数OB40_MDL_ADDR的数据类型为WORD，不能直接用于要求数据类型为INT的整数比较指令。用MOVE指令把OB40_MDL_ADDR的值传送给MW10以后，MW10就可以用于比较指令了。MW10并没有因此自动获得数据类型INT，只是CPU“认为”MW10中的数据类型是INT。
数据类型是什么？我讲过数据类型是人为规定的数据一个属性。再打个比喻：有不良小贩把白色的小鸡染成五颜六色来骗小孩。放到水里一洗就变白了。如果把小鸡看成数据，染的颜色就是数据类型。把定义了数据类型的数据装入地址MW10或累加器（累加器也是一个特殊的地址），数据类型的属性就被剥去了，只剩下赤裸裸的数据了，就像小鸡的颜色被水洗掉了一样。这时可以把数据当作规定了长度的各种数据类型来用。
因为各种原因，使得系统参数发生了变化，因此，监控系统必须具备实时性要求，也就是说，只要设备状态一改变，监控系统就将信息采集并传送到计算机，以便监控人员及时了解现场，对现场情况作出判断、进行相应的操作。实时性包括计算机与plc实时通信以及plc实时监控所联设备状态两方面内容。
计算机实时数据处理
该部分由vb的timer控件完成。通过引发timer事件（timer事件是vb模拟实时计时器的事件），timer控件可以定时执行规定的操作，使得plc所连接的设备状态信息及时传送到计算机。
plc实时数据处理
由于s7-200系列plc在自由口模式下，通信协议完全由梯形图程序控制。s7-200cpu连续扫描用户程序、执行用户任务。plc在程序执行过程中，基于稳定、快速、灵活等方面考虑，cpu每个扫描周期都通过输入输出映像寄存器来执行实际输入输出操作，即读实际输入点值到映像寄存器、写映像寄存器值到实际输出点。由于在中断中不能顺利进行数据读写操作，因此，可通过编程，利用plc循环扫描执行程序的特点，使得在程序扫描期间实现数据存储区与输入输出映像寄存器区交换数据，也就是说，计算机只要通过与数据存储区实时完成通信就可达到实时监控实际输入输出点的效果。
该部分的程序段如下：
主程序部分：
ld sm0.1 file://扫描闭合
call subr_0 file://调用子程序0
movb 1，vb0 file://vb0.0置1
ld vb0.0 file://设置数据存储区与映像区交换数据条件
call subr_1 file://调用子程序1
┇
end file://主程序结束
子程序1部分程序如下：
ld sm0.0 file://始终闭合
movd vd101，id0 file://数据存储区写数据到数字量输入
file://映像区
movd id0，vd101 file://读数字量输入映像区数据到数据
file://存储区
movd vd201，qd0 file://数据存储区写数据到数字量输
file://出映像区
movd qd0，vd201 file://读数字量输出映像区数据到数
file://据存储区
movw aiw0，vw301 file://读模拟量输入映像区到数据存
file://储区
movw vw401，aqw0 file://数据存储区写数据到模拟量输
file://出映像区
┇
cret file://子程序返回
发送、接收部分：
rcv vb500，0 file://从端口0接收数据存于vb500单元
file://起始的连续单元
xmt vb55，0 file://将vb55单元后的指定数据从端口0
file://连续发出
可编程逻辑控制器(PLC)在过程控制系统中能够有效节省时间，降低成本和能耗，简化系统设计。从制造业发展进程可以了解到如何用现代IC替代分立电路。这些IC能够简化系统设计，扩展设备监测功能并保障操作人员的安全。MAX15500/MAX15501、MAX5661以及MAX5134–MAX5139是过程控制应用中的典型IC。
工业控制、工厂自动化以及PLC (可编程逻辑控制器)是发展成熟的技术，能够有效地节约时间、材料、能源和金钱。但从何入手呢? 设计一个完全自动化的工厂是一项巨大工程，有可能在还没有启动项目时就放弃了。
这使我们想起多年以前非洲的一位探险家，当他询问本地的一位部落男子：“如何吃掉一头大象?”，这位男子惊讶地看着探险家回答到：“我们吃大象就像吃别的任何东西一样，一次一口”。与其它大型系统开发一样，工业控制系统可以划分成许多小规模电路。下面我们就开始探讨这些细分后的电路。
过程控制流程
装配生产线是人类历史上相当新的发明创造，许多国家都在同一时期涌现出了类似的创新方案。我们将列举其中的几个示例，阐述如何演进到一个完整的自动化工厂。
Samuel Colt (美国的*制造商)在19世纪中叶展示了一种通用部件。早期的*需要独立制造每只枪的部件，然后进行组装。Colt先生展示了10只枪的通用部件，然后随机地从箱子里抓取这些部件并组装好一只枪。在20世纪初期，Henry Ford进一步拓展了大批量生产技术。他采用固定的装配厂，用卡车在工厂之间运输零部件。雇员只需要了解很少的装配知识，在以后的工作中也只进行这些操作。1954年，George Devol申请了美国专利2,988,237，这项专利标志着首台工业机器人的诞生，该机器人被命名为Unimate。20世纪60年代末期，General Motors?使用PLC (可编程逻辑控制器)组装汽车的自动变速器。被称为PLC之父的Dick Morley为GM生产了PLC。他的美国专利3,761,893是当前许多PLC的基础(有关上述四位发明家的详细信息，请参考：www.wikipedia.org/；相关专利请查询：http://patft.uspto.gov/netahtml/PTO/srchnum.htm)。
过程控制可以简单到何种程度? 图1给出了一个常见的家用加热器。
图1. 家用电子加热器，一个简单的过程控制示例。
加热器部件密封在一个容器内，简化系统通信。这个概念可以扩展到远端控制的恒温加热器，通信距离在几米左右，通常采用电压控制。
现在，我们可以考虑一个小型的简单过程控制系统，在图2所示工厂中需要哪些必要部件?
图2. 工厂的远程通信
长距离传输线的阻抗、EMI以及RFI (电磁及无线电干扰)使得电压控制方案的实施非常困难，这种情况下，电流环不失为简单、有效的解决方案。由基尔霍夫定律可知，电流环中任何一点的电流等于环路中其它所有点的电流之和，由此可以抵消传输线阻抗的影响。由于环路阻抗和带宽较低(几百欧姆，< 100Hz)，EMI和RFI的杂散拾取小。
PLC基本原理
电流控制环的应用始于20世纪早期的电传打字机，先使用的是0–60mA环路，后来改为0–20mA环路，PLC系统率先加入4–20mA环路。4–20mA电流环有很多优势，将4mA作为低通信电流，传输线断开(开路)时很容易检测到这一故障，只需两条连线即可实现远端传感器供电，大约3.5mA。4–20mA环路可以采用模拟通信，也可以采用数字通信。
在传统的分立器件设计中需要仔细计算，而且电路占用较大空间。Maxim推出了几款20mA器件，能够大大简化系统设计。我们首先考虑典型的PLC功能，如图3所示。
图3. PLC简化框图
PLC用于完成某项工作或任务。我们先检测一个物理参数，对其处理并进行决策，然后命令某个物理设备进行动作。根据这一模型，左下框显示了信号调理输出，可以采用MAX15500/MAX15501集成电路。
MAX15500/MAX15501允许选择近程电压控制或远程电流控制。从图4可以看出，除了传统的分立方案中所具备的基本通信功能外，器件中又加入了新的监测和保护功能。
图4. MAX15500/MAX15501输出调理器系列产品，器件功能包括：为1kΩ提供的±12V加载感应输出、供给750Ω的±24mA电流、100µs的14位建立时间、40µs的12位建立时间。
工厂布线受运动、震动等因素的影响，可能导致与其它连接器之间的开路或短路。为了保证设备和人身安全，需要进行安全监测。电缆发生失效时，在系统彻底失效之前会有一段间隔时间。MAX15500系列能够智能化地进行监测，管理不同的失效状况。
考虑到工厂极端的EMI、RFI、电源浪涌条件，任何监控措施都必须可靠，能够不受外界环境的干扰。MAX15500系列包含了一个小260ms的开路、短路超时周期，这个时间周期足以避免监测嘈杂环境引起的错误报警，而且也足够捕获短暂的电缆故障。此外，器件将锁存故障并触发一个独立的硬件中断引脚报警，从而使处理器快速响应电缆短路故障。处理器收到中断后可以读取MAX15500的寄存器内容，获取准确的故障信息，清除故障中断。除了监测电缆的状况外，器件还提供其它安全功能，例如，通过检测芯片温度监控环境是否过热。可调节的电源跌落检测门限对于可靠的系统设计非常关键，电源电压检测门限可以在±10V至±24V范围调节，级差为2V。
为了保证系统安全，MAX15500/MAX15501输出还具有过流保护、对地短路保护以及高达±35V的过压保护。为满足客户需求，MAX15500/MAX15501提供可编程的超量程能力。某些用户采用满量程的105%，甚至120%进行测试或处理紧急操作(系统可能出于部分故障或强噪声环境)。MAX15500/MAX15501采用32引脚、5mm² TQFN封装，带有裸焊盘，改善散热。
MAX15500/MAX15501输出调理器符合HART®标准，HART (高速可寻址远端传感器)协议能够在4–20mA控制线路上承载双向数字信号，类似于1200波特率、用于固定电话呼叫的Bell 202协议。
MAX15500/MAX15501还具有独立的SPI™总线，减少了电气隔离所需要的光隔离器。器件采用的是特殊的自定时SPI接口，支持菊链协议。当多个SPI器件需要通过电气隔离控制时，这种模式有助于减少控制线和隔离光耦的需求。
在更小的PCB (PC板)上集成更多功能
设计分立、可选电压(单极性和双极性)或电流输出调节电路是一项极具挑战的任务，特别是当设计人员了解到需要控制满量程可变增益、针对单极性和双极性电压设置的多种复位电平、0mA和4mA电路需求时，会对系统的复杂度又进一步的认识。图5简化了这些功能设计，因为这些功能已经集成在MAX5661电流和电压输出DAC的内部。
图5. MAX5661的简化功能框图
MAX5661借助其编程功能解决了分立方案设计难题，可以方便地选择以下参数：
输出电压
单极性范围：0至+10.24V，±25%
双极性范围：±10.24V，±25%
电流输出
单极性低档范围：0至20.45mA
单极性范围：3.97mA至20.45mA
满量程输出增益
以10位分辨率或间隔调整到高达±25%的超范围
异步复位或清零，或预置到16位数字
这些功能提供了设计灵活性，作为模拟电源时，输出电压范围为±13.48V至±15.75V；电流输出时，输出电压摆幅为：+13.48V至+40V。差分电压输出可以通过电压输出放大器的加载/感应检测实现远程检测。故障输出中断指示开路电流输出、短路电压输出或状态清除。该功能由限流电压输出驱动；对于电流输出，压差检测器对超出规定范围的电流输出进行监测。/LDAC引脚用于控制异步DAC更新和多DAC同步系统。
上述所有功能集成在MAX5661 10mm x 10mm LQFP封装内。
利用电压和电流调理提供多PLC输出
很明显，可以利用多片MAX5661 16位器件提供其它附加功能，但是，对于需要低分辨率、低成本的PLC系统可以考虑其它方案，Maxim提供分辨率为6位至16位的DAC，拥有超过2500种不同型号的器件。该系列产品的通道选择包括：1至4通道、8通道、16通道以及32通道。通信接口包括并行、高速SPI和I²C串行总线等。另外，还可以选择快速建立时间(< 1µs)、小尺寸(SOT23、QFN、µMAX®)以及更高精度(≤ 1 LSB INL)等器件。
Maxim近期推出的高精度DAC系列产品包括MAX5134–MAX5137和MAX5138/MAX5139，这些DAC包括六路可选的缓冲电压输出。所有器件采用+2.7V至+5.25V单电源供电，提供3线SPI/QSPI™/MICROWIRE™/DSP兼容串行接口。
MAX5134–MAX5137为引脚兼容、软件兼容的16位和12位DAC。MAX5134为四通道16位器件，INL为±8。MAX5135同样为四通道DAC，分辨率为12位，INL为±1；MAX5136为双通道16位器件，INL为±8；MAX5137为双通道12位器件，INL为±1。每款DAC都提供超小尺寸(4mm²)、24引脚TQFN封装，工作在-40°C至+105°C扩展工业级温度范围。
MAX5138/MAX5139都是单通道、引脚和软件兼容的DAC，提供小尺寸(3mm²)、16引脚TQFN封装。MAX5138为16位DAC，INL典型值为±2；MAX5139为12位DAC，INL典型值为±0.25。
高性能MAX5134–MAX5139内置10ppm/°C的高精度基准，也可以使用外部基准，以支持满摆幅输出。利用一个硬件输入引脚控制DAC的输出设置，可以在上电或复位时将DAC输出置于0或中间值。该特性为阀门驱动或其它需要在上电时处于关闭状态变送器应用提供了附加保护。硬件加载DAC (/LDAC)引脚支持多片DAC的同步更新。串行接口提供/READY输出，简化多片MAX5134–MAX5139、MAX15500/MAX15501以及MAX5661器件链接时的控制。
对于高性价比的4路输出PLC应用，可以选择MAX5135四通道12位DAC和四通道MAX15500输出调理器。
结论
Maxim DAC的高线性度和输出调理功能使得这些器件能够理想用于高精度控制和仪器仪表。Maxim器件为设计人员提供了一个简单、明智的选择，能够消除分立电路复杂、大尺寸的设计困扰。简化设计意味着可以随意选择电压或电流驱动，使繁忙的工程师能够专注于系统设计的关键部分，减少浪费，提供更加有效的高精度控制，进而改进我们的环境。
S7-200 PLC采用的是自动分配型地址分配方式。CPU模块本身带有集成的I/O，这些I/O点具有固定不变的地址，地址从字节0开始分配；通过扩展模块，PLC可以增加I/O点，扩展模块布置在CPU模块的右侧。扩展模块的I/O地址决定于模块的类型与模块在扩展连接中的安装位置。
S7-200 PLC的地址分配的特点如下：
①S7-200 PLC采用的是自动分配型分配方式，地址连续、有序。
②开关量输入／输出的地址以字节为单位进行分配，当模块输入／输出点的数量不为整字节时，该字节多余的输入／输出点不可以再作为实际输入／输出点分配给后续的其他模块，但可以作为内部标志位使用。
③模拟量输入、模拟量输出的地址是以字为单位各自独立分配的，而且少需要分配2个字（即
使模块只使用1点模拟量输入／输出），如果模块本身无物理输入／输出与之对应，多余地址不但不可
以分配给后续模块，而且也不可再作其他用途。
2．地址分配实例
[例1]某配套S7-200 PLC的控制系统，采用CPU224模块，并选配一个4/4点输入／输出混合模块、一个8点输入模块、一个8点输出模块与两个4/1点模拟量输入／输出混合模块，其输入／输出地址的分配如图8-3.1所示。
(1)开关量输入地址的分配
CPU模块集成的输入点为14点，占用2个字节。其中，IO.O～I1.5为物理输入，可以连接外部输入信号；I1.6、I1.7为CPU模块占用的多余输入，既不可以连接输入信号，也不能分配给后续单元。
从CPU模块向右，PLC安装的个具有输入点的扩展模块为4/4点输入／输出混合模块，需要占用1个字节的输入地址，地址从I2.0开始进行分配。其中，I2.0～12.3为物理输入，可以连接外部输入信号；I2.4~ 12.7为CPU模块占用的多余输入，不能再分配给后续单元。
PLC安装的第2个扩展模块为8点输入模块，占用1个字节的输入地址，地址从I3.0开始进行分配，无多余输入。
(2)开关量输出地址的分配
CPU模块集成的输出点为10点，占用2个字节。其中，QO.O～Ql.l为物理输出，可以连接外部输出信号：Q1.2～Q1.7为CPU模块占用的多余输出，不可以连接外部输出信号，也不能分配给后续单元，但在PLC编程时可以作为内部标志位使用。
从CPU模块向右，PLC安装的个具有输出点的扩展模块为4/4点输入／输出混合模块，同样需要占用1个字节的输～址，地址从Q2.0开始进行分配。其中，Q2.O～Q2.3为物理输入’可以连接外部输出信号；Q2.4～Q2.7为CPU模块占用的多余输出 ，不能再分配给后续单元，但在PLC编程时同样可以作为内部标志位使用。
PLC安装的第2个具有输出点的扩展模块为8点输出模块，占用1个字节的输出地址，地址从Q3.0开始进行分配，无多余输出。
(3)模拟量输入地址的分配
CPU224模块无集成模拟量输入点，不占用模拟量输入地址。
从CPU模块向右，PLC安装的个具有模拟量输入的扩展模块为4/1点模拟量输入／输出混合模块，以字为单位，4点模拟量需要占用8个字节，地址从AIWO开始进行分配，依次为AIWO、AIW2、 AIW4、 AIW6。
PLC安装的第2个具有模拟量输入的扩展模块仍然为4/1点模拟量输入／输出混合模块，同样占用8个字节，地址从AIW8开始连续分配，依次为AIW8、AIWIO、AIW12、AIW14。
(4)模拟量输出地址的分配
CPU224模块无集成模拟量输出点，不占用模拟量输出地址。
从CPU模块向右，PLC安装的个具有模拟量输出的扩展模块为4/1点模拟量输入／输出混合模块，以字为单位，l点模拟量需要占用2个字节，但由于模拟量地址分配的小单位是2个字，因此，模块实际需要占用2个字（4个字节）。模拟量输出地址AQWO具有物理输出，AQW2被占用，不可以分配给后续模块，也不可再作其他用途。
PLC安装的第2个具有模拟量输出的扩展模块仍然为4/1点模拟量输入／输出混合模块，模块同样实际需要占用2个字（4个字节），地址从AQW4开始分配，AQW4具有物理输出，AQW6被占用，不可以分配给后续模块，也不可再作其他用途
PLC是一种专用微机，但用它来实现继电接触控制系统的功能时，就勿须从计算机的角度去研究，而是将PLC的内部结构等效为一个继电器电路。在PLC内部的一个触发器等效为一个继电器，通过预先编制好并存人内存的程序来实现控制作用的，因此，对使用者来说，可以不去理会微机及存储器内部的复杂结构，而是将PLC看成是由许多继电器组成的控制器，但这些继电器的通断是由软件来控制的，因此称为“软继电器”。
任何一个继电器控制系统，都是由输人部分、逻辑部分和输出部分组成，如图4-4-3所示。
输人部分是由一些控制按钮、操作开关、限位开关、光电管信号等组成，它接收来自被控对象上的各种开关信息，或操作台上的操作命令。
逻辑部分是根据被控对象的要求而设计的各种继电器控制线路，这些继电器的动作是按一定的逻辑关系进行的。
输出部分是指根据用户需要而选择的各种输出设备.如电磁阀线圈、接通电机的各种接触器、信号灯等。
当将PLC:看成是由许多“软继电器”组成的控制器时，可以画出其相应的内部等效电器电路.如图4-4-4所示。
由图4-4-4可以看出，PLC的内部等效电路(如图中的大框线内所示)分别与用户输人设备和输出设备相连接。输人设备相当于继电器控制电路中的信号接收环节，如操作按钮、控制开关等;输出设备相当于继电器控制电路中的执行环节，如电磁阀、接触器等。
在PLC内部为用户提供的等效继电器有输人继电器、输出继电器、辅助继电器、时间继电器、计数继电器等。
输人继电器与PLC的输入端子相连接，用来接受外部输人设备发来的信号，它不能用内部的程序指令控制。
输出继电器的触头与PLC的输出端子相连接，用来控制外部输出设备，它的状态由内部的程序指令控制。
辅助继电器相当于继电器控制系统中的中间继电器，其触头不能直接控制外部输出设备。
时间继电器又称为定时器0个定时器的定时值确定后，一旦启动定时器，便以一定的单位(例10 ms)开始递减(或递增)，当定时器中设定的是时值减为0(或增加到设定值)时，定时器的触头就动作。
计数继电器又称为计数器。每个计数器的计数值确定后，一且启动计数器，每来一个脉冲。计数值便减(或加)1,直到设定的计数值减为0(或增加到设定值)时，计数器的输出触头就动作。
值得注意的是，上述“软继电器”只是等效继电器,PLC中并没有这样的实际继电器，“软继电器”的线圈中也没有相应的电流通过，它们的工作完全由编制的程序来确定。
