江西理工大学2011届本科生毕业设计（论文）
表3-1 EM235输入 /输出特性
模拟量输入特性： 模拟量输入点数 输入范围 电压(单极性) 电压(双极性) 电流 数据字格式 单极性，全量程范围 -32000～+32000 双极性，全量程范围 0～32000 模拟量输出特性： 模拟量输出点数 信号范围 电压输出 电注输出 数据字格式 电压 电流 1 ±10V 0 到 20mA -32000～+32000 0～+32000 4 0～10V，0～5V， ±10V，±5V，±2.5V， 0～20mA -32000～+320000 0～32000
EM235输入数据字格式如图3-1所示。
图3-1 CPU中模拟量输入字中12位数据值的存放位置
模拟量到数字量转换器(ADC)的12位读数，其数据格式是左端对齐的。最高有效位是符号位：0表示是正值数据字，对单极性格式，3个连续的0使得ADC计数数值每变化1个单位则数据字的变化是以8为单位变化的。对双极性格式，4个连续的0使得ADC计数数值每变化1个单位，则数据
15
江西理工大学2011届本科生毕业设计（论文）
字的变化是以16为单位变化的。
EM235输出数据字格式如下图图3-2所示。
图3-2 CPU中模拟量输出字中12位数据值的存放位置
模数字量到模拟量转换器（DAC）的12位读数，其输出数据格式是左端对齐的，最高有效位：0表示是正值数据字，数据在装载到DAC寄存器之前，4个连续的0是被裁断的，这些位不影响输出信号值。
EM235配置：表3-2所示为如何用DIP开关设置EM 235模块。开关1到6可选择模拟量输入范围和分辨率。所有的输入设置成相同的模拟量输入范围和格式。
表3-2 DIP开关设置
单极性
满量程输入
SW1 ON OFF ON OFF ON ON OFF
SW2 OFF ON OFF ON OFF OFF ON
SW3 OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF
SW4 ON ON OFF OFF OFF OFF OFF
SW5 OFF OFF ON ON OFF OFF OFF
SW6 ON ON ON ON ON ON ON
0到50mV 0到100mV 0到500mV 0到1V 0到5V 0到20mA 0到10V
12.5μV 25μV 125uA 250μV 1.25mV 5μA 2.5mV 分辨率
本设计中温度检测模块输入信号为0~100mV的电压信号，为单极性，所以DIP开关设置为：SW1,OFF；SW2，ON；SW3，OFF；SW4，ON；SW5，OFF；SW6，ON。得到其满量程输入位0~100mV。
16
江西理工大学2011届本科生毕业设计（论文）
DIP开关实物如图3-3所示。
图3-3 DIP设定实物图
输出设置：本设计中输出为0~5V的电压信号，而EM235可以输出-10V~+10V的电压信号和0~20mA的电流信号，所以我们选择电压信号的输出接线方法，其电压满量程输出数据为-32000~+32000，满量程输出电压为-10V~+10V，而本设计所需要的输出为0~5V的控制电压信号，所以我将其数据输出范围定在0~16000。
3.3系统其他硬件选型及配置 3.3.2显示模块
HLP2型两线PLC专用数显表可以通过两个PLC输出端口接收所有PLC发出的数据。PLC程序中任意指定的数据,如数量、时间、温度、压力等通过计数器、计时器、数据寄存器等数据送入指定的显示缓冲区内，经子程序通过两个输出端口送出编码至PLC外部的数显表上。
由于显示模块只需显示2位数字，所以选用HLP2系列型号为HLP2B-39的数显表。外形为80*43小外壳。HLP2B-39型号数显表有两个输入端口，一个时钟输入端口SCK，一个数据输入端口SDA，可以显示4为LED数码。工作电源为24V DC，所以可以并联PLC的工作电源。
HLP2 型PLC 数显表的显示数据与PLC 数据的对应关系如下表3-3。
表3-3 HLP2数据对应表
HLP2-39型数显表 0 1 2 3 4 5 送入PLC显示寄存器内容 0 1 2 3 4 5 显示相应数字 备注
17
江西理工大学2011届本科生毕业设计（论文）
续表3-3 HLP2数据对应表
6 7 8 9 E - R 全黑 Π F 6 7 8 9 A B C D E F 也可由用户根据需要 自行设计该对应关系，提 交我厂后，可为客户特殊 加工生产，如AbcdEF 等。
设计中要用到两个数显表，一个主表一个从表，主表SDA连接PLC数字量输出端口Q0.3，用于实时显示夹套实际温度值，从表SDA连接PLC数字量输出端口Q0.2，用于实时显示内胆实际温度值，主表和从表的SDA端口接PLC数字输出端口Q0.4，用于接收时钟信号
3.3.3温度传感器
温度传感器就是利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为电量的传感器。
其工作原理如图3-5所示。
图3-5 温度传感器原理图
当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO，称为自由端(也称参考端)或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-8所示，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞
18
江西理工大学2011届本科生毕业设计（论文）
贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向)，称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决于电流相对于温度梯度的方向)，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0)是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。利用此现象可以做成能够检测温度的传感器。在本设计中采用集成温度传感器AD590。
AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下：
1、流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：Ir /T=1mA/K 式中：Ir—流过器件（AD590）的电流，单位为mA；T—热力学温度，单位为K。
2、AD590的测温范围为-55℃～+150℃。
3、AD590的电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V～6V范围变化，电流 变化1mA，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。
4、输出电阻为710MW。
5、精度高。AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55℃～+150℃范围内，非线性误差为±0.3℃。
摄氏温度测量电路如图3-6所示。
图3-6 用于测量摄氏温度的电路
如图3-6所示，电位器R2用于调整零点，R4用于调整运放LF355的增益。调整方法如下：在0℃时调整R2，使输出VO=0，然后在100℃时调整R4使VO=100mV。
19
相关推荐：
loading