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西门子S7-200PLC在流量计量方面的应用

宣布日期：

2022-07-15

现在，，，，，PLC已经普遍应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。。。它具有高可靠性、抗滋扰能力强、功效强盛、无邪、易学易用、体积小、重量轻、价钱自制的特点，，，，，在流量计量方面也有着普遍的用途，，，，，在用于流量累积时又有其编程的之处。。。下面举行详细的剖析和叙述，，，，，包括在西门子S7-200?CPU上编程的例子。。。

使用PLC显示流量和盘算累积量

流量计输出的信号一样平常是脉冲信号或4~20mA电流信号，，，，，这两种信号输出的都是瞬时流量，，，，，优德88目的是在西门子S7-200PLC中盘算和显示瞬时流量值和盘算累积量值，，，，，当输入信号是脉冲信号时，，，，，在盘算瞬时流量的时间，，，，，必需凭证严酷的时间距离盘算才华包管瞬时流量的准确性。。。因此，，，，，盘算瞬时流量的时间必需用准时中止来举行。。。并且，，，，，在PLC系统中只能运行这一其中止程序，，，，，不允许再爆发其它中止（纵然是低优先级的中止也不允许运行），，，，，以避免滋扰准时中止的时间距离的准确性，，，，，盘算瞬时流量就是将这个时间段的累计脉冲个数换算成累计流量，，，，，再除以时间就是瞬时流量。。。关于4~20mA输入只需凭证其对应的量程举行换算就可以直接获得瞬时流量，，，，，而累积流量就是将每个时间段内的累积流量累加起来，，，，，在现实使用西门子S7-200PLC编程的历程中必需注重以下几个问题：

(1) 输入脉冲频率规模是否凌驾PLC的吸收规模；；；

(2) PLC高速计数器在抵达更大计数值时怎样包管盘算准确；；；

(3) 怎样包管准时中止不受滋扰；；；

(4) 怎样阻止盘算累积量的误差；；；

(5) 累积量的更大累积位数；；；

(6) 怎样复位累积量。。。

下面就更要害的2、4、6问题举行详细的叙述，，，，，以西门子S7-200 CPU224为例，，，，，S7-200的CPU224具有6个单相更大30kHz的高速计数器，，，，，但PLC内部没有提供响应的算法来盘算频率，，，，，需要使用者自行编程盘算，，，，，这就需要在PLC高速计数器在抵达更大计数值时要包管盘算的准确性。。。现实编程时，，，，，对高速计数器初始化以后就使之一连计数，，，，，不再对其举行任何关预，，，，，其高速计数器的初始化程序如图1所示（此段程序应放到PLC第一个扫描周期执行的程序中执行）。。。

关于高速计数器是否抵达更大计数值时需要判断，，，，，S7-200CPU的高速计数器是可以周而复始地举行累计的，，，，，更高位为符号位，，，，，更小值为7FFFFFFF。。。由于计数器是一直累加的，，，，，不可能泛起本次读取的计数值小于上次计数值的情形，，，，，因此判断计数器目今值是否小于前一次的计数值，，，，，就可以判断计数是否抵达更大值的拐点（7FFFFFFF），，，，，若是抵达，，，，，则执行特殊的盘算以便消除盘算过失。。。

当目今计数值大于即是上次计数值时，，，，，两个计数值做差，，，，，就获得程序两次扫描时间距离内的计数差值，，，，，同时将目今计数值赋值到上次计数值上;当目今计数值小于上次计数值时，，，，，盘算上次计数值与7FFFFFFF之间的差值（用减法），，，，，以及目今计数值和7FFFFFFF之间的差值（用加法，，，，，此时寄存器溢出，，，，，数位前移），，，，，然后将两个效果相加就是程序两次扫描时间距离内的计数差值，，，，，从而实现对累计计数值抵达拐点时的准确盘算。。。

现实上，，，，，在现场应用中准时中止子程序是接纳250ms中止一次执行的，，，，，使用SMB34举行控制的。。。需要注重的是，，，，，系统中必需只包管这其中止是保存的，，，，，不会受到其他中止的影响，，，，，不然可能会因其它中止的影响使周期性中止禁绝时，，，，，从而影响精度。。。

通过以上盘算就获得了250ms内流量计发过来的脉冲个数，，，，，这个数值乘以脉冲当量就是250ms内的流量值，，，，，再除以时间就是瞬时流量。。。另外，，，，，在250ms内再执行累加程序就可以盘算累积流量了。。。在盘算累积流量历程中需要阻止累积历程的盘算误差，，，，，我们知道，，，，，流量累积量是一直累积的一个数值，，，，，一样平常会累积到8位数，，，，，而plc内部浮点数的有用位数是6位，，，，，当累积量数值很大的时间就会造成一个大数和一个小数相加，，，，，势必导致小数的有用位数丧失，，，，，造成很大的累积误差，，，，，因此，，，，，要阻止大数和小数相加的情形泛起。。。解决要领是接纳多个流量累积器，，，，，只允许同数目级的数值相加，，，，，从而阻止数值有用位数损失，，，，，现实编程中接纳了5个累积器，，，，，凭证常用流量情形下，，，，，在周期中止时间距离（250ms）内流过的流量乘以15作为第一个累积器的上限，，，，，当抵达这个累积器的上限值后，，，，，将这个累积器的值累加到第2个累积器中，，，，，并把第一个累积器清零，，，，，关于第三个累积器也同样处置惩罚，，，，，第4个累积器用于生涯累积量小数部分数值，，，，，第5个累积器用于生涯累积量整数部分数值，，，，，这样在显示总累积量时只需显示整数部分和小数部分就可以了，，，，，整个历程充分阻止了累积历程中大数与小数相加的情形泛起。。。在现实工程中，，，，，需凭证流量的巨细、周期中止的时间距离来确定所用累积器的个数，，，，，而累积器的整数部分用双整数来体现，，，，，双整数的规模是-2,147,483,648到+2,147,483,647，，，，，可以使累积器的整数位数抵达9位。。。这样，，，，，在显示累积量时就可以更多显示9位整数的累积量和6位小数的累积量，，，，，总计15位，，，，，从而省略累积器倍乘系数，，，，，使读数更轻盈。。。

对累积器需要在一定条件下复位，，，，，累积到更大数值或手动复位，，，，，在中止程序中判断累积量是否抵达或凌驾更大位数，，，，，当凌驾更大数值时，，，，，将各个累积器清零，，，，，清零的触发信号也可以是手动触发。。。

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