Analogiche S7-200

COME UTILIZZARE GLI INGRESSI E USCITE NEL MODULO ANALOGICO EM 235

ESEMPIO : CONTROLLO DELLA TEMPERATURA MEDIANTE LA SONDA TERMICA PT100 O PTC/NTC.

Si vuole effettuare una misura di temperatura con una termoresistenza connessa ad un generatore di corrente.
Al variare della temperatura, varia il valore di resistenza e quindi la differenza di tensione ai capi della sonda.
Utilizzando il modulo analogico EM235 e collegando l’uscita e l’ingresso analogico come in figura, possiamo memorizzare il valore di tensione letto sulla termoresistenza in una variabile di tipo "word" (VW0).
Facendo l’analogia con il circuito elettrico precedente, si ottiene che l’uscita rappresenta il generatore di corrente mentre l’ingresso è utilizzato per la lettura della tensione sulla termoresistenza.

Per l’esercizio proposto si utilizza l’ingresso A+ e A- e l’uscita I0 con richiusura su M0.
Per avere un generatore di corrente, è necessario assegnare dei valori all’uscita analogica in corrente: osserviamo le seguenti tabelle prima di effettuare i calcoli della corrente del generatore.

La scala 0-32000 per gli ingressi rappresenta l’oscillazione del valore di tensione 0-10 Volt che è possibile applicare sugli ingressi analogici, mentre per l’uscita il valore 0-32000 rappresenta la corrente che eroga il generatore ottenuto dall’uscita I0 del modulo analogico.

Supponiamo di scegliere l’intervallo 0-10 volt per gli ingressi, settando gli switch 2 e 6 su ON.
Inseriamo una resistenza da 100 ohm per simulare la nostra sonda di temperatura.
Poi utilizzando il software STEP 7 Microwin, scriviamo il ladder seguente

AQW0 = uscita analogica
AIW0 = ingresso analogico A+ /A-
AIW2 = ingresso analogico B+ /B-
AIW4 = ingresso analogico C+ /C-
AIW6 = ingresso analogico D+ /D-

L’istruzione MOV carica il valore 32000 nella variabile AQW0: poiché il valore massimo è pari alla corrente massima (20mA) che può erogare l’uscita (tabella A-18), si ottiene una tensione sulla resistenza di prova pari a 2 Volt (20 mA x 100 Ohm) che letta dall’ingresso A+/A- assume un valore pari a 6400.
Se non si ottiene tale valore, regolare il GAIN (guadagno) sul dispositivo EM235.
Se utilizzassimo una resistenza da 500 Ohm, otterremmo 10 Volt in ingresso A+/A-, per cui prima di inserire un PTC/NTC è necessario calcolare il valore di corrente tale da avere un range di oscillazione della tensione che abbia come valore massimo 10 volt.
In altri termini le variazioni di temperatura devono ricadere nell’intervallo 0-10 volt per poter essere lette dagli ingressi analogici.
L'andamento della resistenza in funzione della temperatura è leggibile attraverso le tabelle riportate nei datasheet di ogni PTC/NTC.
L’istruzione MOV viene utilizzata anche per caricare il valore letto in ingresso (AIW0) in una variabile V che si utilizzerà per le operazioni di confronto come è evidenziato nel segmento 4 del ladder.

(*) Le tabelle sono state estrapolate dal manuale Siemens