S7-200 热电阻模块计算公式

西门子 S7-200 PLC 的模拟量模块 EM231、EM232 和 EM235 支持热电阻的直接连接，可以方便地采集温度信号。本文将详细介绍如何使用这些模块以及如何编写 PLC 程序来读取和转换热电阻的温度值。

1. 热电阻基础

热电阻 (RTD) 是一种温度传感器，其电阻值会随着温度的变化而改变。*常见的热电阻类型是 PT100，它在 0°C 时具有 100Ω 的电阻。

热电阻的温度-电阻关系通常由 Callendar-Van Dusen 方程描述，该方程较为复杂。为了简化计算，通常使用线性近似或查找表来确定温度。

2. S7-200 热电阻模块

S7-200 PLC 的以下模拟量模块支持热电阻连接：

EM231：4AI，支持电流/电压/电阻输入 EM232：8AI，支持电流/电压输入 EM235：4AI，支持电流/电压/电阻/热电偶输入

这些模块均支持 2 线制、3 线制和 4 线制热电阻连接方式。其中，3 线制接法可以补偿导线电阻的影响，精度更高，因此应用更为*。

3. 热电阻接线

以 EM231 模块和 3 线制 PT100 热电阻为例，接线方式如下：

热电阻 A 端连接到模块的 AI+ 端子 热电阻 B 端连接到模块的 AI- 端子 热电阻 C 端连接到模块的 COM 端子

请参考模块手册获取其他接线方式的详细信息。

4. PLC 编程计算温度

S7-200 PLC 提供了多种方法来读取和转换热电阻的温度值。以下是一些常用的方法：

4.1 使用 SCALE 指令进行线性转换

如果只需要在较小的温度范围内进行测量，可以使用 SCALE 指令进行线性转换。首先，需要确定测量范围内的两个参考点（温度和对应的模拟量输入值）。然后，使用这两个参考点配置 SCALE 指令的参数。

例如，假设测量范围为 0°C 到 100°C，对应的模拟量输入值为 0 到 4095：

``` NETWORK 1 LD SM0.0 // 启动转换 SCALE IW0,0,4095,0,100 // 将模拟量输入值转换为温度值 T VW10 // 将温度值存储到 VW10 ```

4.2 使用查找表

对于精度要求更高的应用，可以使用查找表来存储温度-电阻对应关系。在 PLC 程序中，可以使用索引寻址的方式根据模拟量输入值查找对应的温度值。

``` NETWORK 1 LAR1 P##TempTable // 将查找表的地址加载到 AR1 L IW0 // 加载模拟量输入值 SLD 3 // 左移 3 位，相当于乘以 8 +AR1 // 计算地址偏移量 LAR1 // 更新 AR1 指针 L [AR1,P#0.0] // 读取温度值 T VW10 // 将温度值存储到 VW10 // 温度查找表 TempTable: DW 0, 10, 20, 30, ... , 90, 100 ```

4.3 使用库函数

西门子提供了专用于 S7-200 的库函数，可以方便地进行热电阻温度转换。例如，可以使用 "PT100_3W" 函数将 3 线制 PT100 热电阻的模拟量输入值转换为温度值。

``` NETWORK 1 LD SM0.0 CALL "PT100_3W" IN:=IW0 OUT:=VW10 ```

5. 注意事项

选择合适的热电阻模块和接线方式。 根据测量范围和精度要求选择合适的温度转换方法。 确保模拟量输入通道已正确配置。 在程序中添加必要的错误处理机制。

通过以上步骤，您可以使用 S7-200 PLC 和热电阻模块轻松实现温度测量和控制。