S7 Prog 2 Bab 4

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

1/17

PT. Siemens Indonesia Halaman - 1 - ST-7 PROG2Training Center Bab 4

Pemrosesan Analog

No Isi Halaman

1. Pengalamatan dari Module Analog ........................................................... 22. Konversi sinyal Input Analog ..................................................................... 33. Representasi Nilai Analog ......................................................................... 44. Konversi sinyal Output Analog .................................................................. 55. Pemrosesan Nilai Analog di S7 ................................................................. 66. Nilai analog untuk memonitor Alarm.......................................................... 77. Latihan: Memonitor Sinyal Input Analog.................................................... 88. Menggunakan 20% Offset dengan Sinyal Input Analog ............................ 99. Menggunakan 20% Offset dengan Sinyal Output Analog ....................... 1010. Latihan: Membuat Program Pengendali Output Analog .......................... 1111. Skala Pada Nilai Analog.......................................................................... 1212. Skala Pada Nilai Analog Unipolar............................................................ 1313. Skala 20% Offset Nilai Analog Unipolar ................................................. 14

14. Skala Nilai Analog Bipolar ....................................................................... 1515. Memanggil Blok dan Nilai Skala .............................................................. 1616. Latihan: Menggunakan Nilai hasil Skala untuk Pengendali ..................... 17

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

2/17


Pengalamatan Modul Analog

Rack 3Power

Supply

IM

(Receive)

640to

654

656to

670

672to

686

688to

702

704to

718

720to

734

736to

750

752to

766

Rack 2PowerSupply

IM(Receive)

512to

526

528to

542

544to

558

560to

574

576to

590

592to

606

608to

622

624to

638

Rack 1PowerSupply

IM(Receive)

384to

398

400to

414

416to

430

432to

446

448to

462

464to

478

480to

494

496to

510

Rack 0 PowerSupply

IM(Receive)

256to

270

272to

286

288to

302

304to

318

320to

334

336to

350

352to

366

368to

382

Cakupan Alamat analog adalah 256 sampai 766. S7-300/400 tidakmempunyai suatu register yang ditunjuk, seperti PII atau PIQ untukpoin-poin digital, yang diperbarui setiap scan. Sebagai gantinya, andamenjadwalkan kapan data diperbarui hanya dengan menggunakanalamat analog yang ada di dalam program anda. Alamat pengenaluntuk masukan analog tersebut adalah PIW; PQW untuk keluarananalog.

Sejak alamat dari nilai analog dimulai dengan 256, titik pertama darimodul pertama di dalam rak yang pertama akan menjadi PIW256.Alamat analog yang terakhir adalah 766.

Masing-Masing nilai analog mengambil dua byte data, sehinggaalamat analog yang digunakan program anda harus terdiri daribilangan genap untuk menghindari penimpaan data.

Contoh: untuk mengakses data dari titik yang kedua pada modulpertama di rak 2, alamat masukan analognya adalah PIW514.

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

3/17


Konversi Sinyal Input Analog

Ketika Modul Input Analog menerima sinyaltegangan atau arus dari lapangan, Modul tersebutmengkonversi sinyal tersebut menjadi nilai biner

(A =>D) yang dapat di akses oleh program di CPUlewat Bus Peripheral.

Nilai setelah Konversi A => D

0010101011010000

PIW352 = +10960

Ketika suatu alat pengukur digunakan keluarannya berupa teganganatau arus yakni bukan sinyal digital ( ON atau OFF) maka suatu modulanalog input diperlukan. Modul analog input merasakan sinyal darifield yang terhubung, dan kondisi-kondisi dari pengukuran menjadi

suatu nilai biner yang dapat dipahami CPU. Ini disebut Konversianalog ke digital ( A=>D). Nilai yang berupa digital kemudiandigunakan di dalam program untuk perbandingan, kendali dan tugaslain.

Konversi A=>D menghasilkan suatu agka dari + 32767 sampai -32768. Ini menghadirkan suatu 16-bit word dengan bit yang palingpenting (kiri jauh) digunakan untuk menentukan jika nilai adalah positifatau negatif. Jika MSB sama dengan 0, nilai adalah positif; jika MSBsama dengan 1, nilai adalah negatif.

Di dalam cakupan nilai ini, ada sub cakupan untuk melayani

penyediaan karakteristik nilai bidang yang diterukur. Untuk informasimengenai semua tabel cakupan pengukuran, Silahkan mengacu padaManual Perangkat keras.

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

4/17


Representasi Nilai Analog

STEP 7 memungkinkan anda melihat atau menggunakan nilai Input atau Ouput Analogdalam berbagai format angka. Tabel Variabel di bawah ini menunjukkan: PIW 352 danPIW 354 (Input Analog) sebagai DEC (Decimal), HEX (Hexadecimal), BIN (Binary); PQW352 (Output Analog) sebagai DEC, HEX, BIN.

Seperti ditunjukkan tabel dari nilai di atas, nilai-nilai analog dapat diwakili dandigunakan lebih dari satu format angka. Tabel menunjukkan cakupan dalamdesimal ( bilangan bulat) atau hexadesimal. Dengan penggunaan perkakasStatus S7, anda dapat melihat konversi dari analog " int" dan " hex". Sebagai

tambahan, dengan menunjukkan penyajian biner (" bin"), anda dapat melihatnilai word yang di digitalisasi.

Modul analog mempunyai spesifikasi daftar X jumlah resolusi. Resolusi inisesuai dengan jumlah bit data yang digunakan dari 16-bit biner yangmenghadirkan nilai analog tersebut. Jika resolusi mempunyai lebih sedikit dari15 bit, data analog dimasukkan rata kiri. Bagian kecil dari Bit yang tidakdigunakan adalah diisi dengan nol.Bit kanan jauh, MSB, adalah Bit tanda; 0 berarti nilai adalah positif, 1 berartinilai adalah negatif.

Tabel ini menunjukkan contoh pola bit untuk resolusi berbeda.

Tipe Nilai Analog

Nomor Bit 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

15-bit nilai analog 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1

12-bit nilai analog 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0

8-bit nilai analog 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

5/17


Konversi Sinyal Output Analog

Ketika Program di CPUmengirimkan sebuah Nilai keModul Output Analog melaluibus Peripheral. Modul tersbutmelaksanakan Konversi D=>A.Hasil dari modul tersebut dapatberupa tegangan atau arus,yang digunakan untukmengendalikan Alat di lapangan.Contohnya Bukaan Valve untukmengatur aliran.

Jika isyarat kendali ke alat dilapangan bukanlah ON atau OFF, melainkansinyal dengan nilai yang bervariasi antara tinggi dan rendah, maka modulanalog output diperlukan. Modul Keluaran analog menerima suatu nilai

numerik dari CPU, dan mengkondisikan nilai tersebut menjadi suatu teganganatau arus yang mengendalikan alat lapangan tersebut. Kondisi ini disebutKonversi digital ke analog ( D->A).

Konversi D->A menghasilkan suatu isyarat bidang sepadan dengan suatupersentase dari cakupan keluaran yang tersedia untuk modul tersebut.Jumlah cakupan yang tersedia adalah sama dengan yang digunakan modulanalog input. Suatu nilai di dalam cakupan nominal + 27648 sampai -27648akan ditulis titik keluaran analog ( PQW) untuk mengendalikan alat eksternal.

Sebagai contoh, jika modul keluaran analog digunakan keluaran + 10V padamaksimumnya, untuk mengendalikan suatu variabel yang memposisikan klepmenjadi 50%, anda akan program CPU untuk mengirimkan keluaran tersebut

menunjuk 50% dari cakupan yang dapat dipakai (+ 13824). Kemudian Modulakan mengkonversi jumlah ini untuk isyarat + 5V untuk digunakan membukaklep tersebut 50%.

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

6/17


Pemrosesan Nilai Analog di S7

Sejak alamat analog tidak berbagi register yang sama dengan modulisyarat yang digital, alamat analog di S7-300/400 tidaklah diperbaruikecuali bila dijadwal. Data Masukan diperbarui dengan hanyamembaca alamat masukan tersebut ( PIW) di dalam program anda,

atau menulis ke keluaran dengan penulisan ke PQW. Ketika programmelaksanakan suatu instruksi dengan menggunakan suatu alamatanalog ( sebagai contoh, PIW 352), data dibaca secara langsung daribus peripheral, atau P bus.Masing-Masing nilai analog mengambil dua byte data, sehinggaalamat analog yang digunakan di program anda harus terdiri daribilangan genap untuk menghindari penimpaan data.

Contoh: Untuk membaca suatu nilai dari suatu masukan analog danmemindahkan nilainya suatu memoriword :

STL: LAD:L PIW 354T MW30

Contoh: Untuk mengirim nilai ke Analog output dari word memori.

STL: LAD:L MW30T PQW 354

P Bus (Bus Peripheral) membolehkan akses langsung kenilai analog sebagai input dari lapangan atau sebagai outputke lapangan. Bus Peripheral ini dapat diakses dalam formatbyte, word dan double word.

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

7/17


Nilai analog untuk Memonitor Alarm

Sekali ketika nilai analog diterima, monitor alarm dapat dicapai denganmencocokkannya dengan setpoin dan menggunakan keluaran darihasil perbandingan.Seperti contoh di atas, Valve dikendalikan didasarkan pada level dariisi yang ada di tangki Jika nilai dari PIW352 transmitter jatuh di bawah2700 (setpoint level rendah), Valve pengisi yamg ada di atas tangkidibuka. Jika nilai PIW352 terukur melebihi 25000 ( setpoint leveltinggi), Valve saluran pada dasar tangki dibuka.

Kode Contoh untuk kendali level tingkatan ini:

STL: LAD:

L PIW352 //Baca analogL +25000 //Setpoint beban tinggi

>=I //Pembanding= Q8.0 //Nyalakan Q8.0 jika >=

STL: LAD:

L PIW352 //Baca analogL +2700 //Setpoint beban tinggi

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

8/17


Latihan: Memonitor Sinyal Input Analog

Latihan: Menggunakan Nilai Input Analog:Buat Program menggunakan Pengukuran Input Analog untukmengendalikan Tangki.

Buka Bab Latihan

Sekarang Kendalikan Leveltangki dengan menggunakanpengukuran Analog

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

9/17


Menggunakan 20% Offsetdengan Sinyal Input Analog

Ketika Alat di lapangan

memiliki KarakteristikLive Zero. Makadiperlukan untukmemberikan Offset darinilai analog di CPUsebagai kompensasi.

Alat pengukuran di lapangan sering menggunakan nilai offset 20%.Ini menciptakan "Live zero" dalam penyajiannya kepada modul inputanalog. Pada diagram di atas, nilai dari pemancar yang masuk modul

input analog adalah 4 sampai 20 mA.Menggantikan pengiriman 0 mA untuk 0 L, pemancar tersebutmengirimkan 4 mA.Offset ini menyediakan pengontrol tersebut untuk menginterpretasikanperbedaan antara tingkatan nol dan tidak ada transmisi.Jika pemancar mengirim 0 mA pada tingkatan nol ( 0 L), CPU tidakakan bisa menentukan jika pemancar telah gagal. Dengan pengiriman4 mA pada nol tingkatan ( 0 L), jika pemancar gagal ia akanmengirimkan di bawah yang diharapkan yaitu 4 mA, dan CPU bisamemahami bahawa tingkatan tersebut dilaporkan cacat.

Penyamaan untuk menangani 20% offset untuk suatu masukan analog

adalah:

20% nilai offset =(nilai analog yang terukur 20% dari cakupan CPU terpakai) x 125 / 100

Di (dalam) contoh di atas;MW10= ( PIW352- 5530) x 125 / 100

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

10/17


Menggunakan 20% Offsetdengan Sinyal Output Analog

Ketika Alat di

lapangan memilikiKarakteristik LiveZero. Makadiperlukan untukmemberikan Offsetdari nilai analog diCPU sebagaikompensasi.

Output Analog alat-alat di lapangan sering menggunakan suatu nilaioffset 20%.Ini menciptakan "Live Zero" kepada alat analog yang dikendalikan.Dari diagram di atas, nilai dari modul keluaran analog adalah 4samapai 20 mA. Sebagai ganti pengiriman 0 mA untuk menutup Valvetersebut, I/P transducer mengirimkan 4 mA. Offset ini menyediakantekanan yang diperlukan untuk menganeka posisikan klep tersebut.

Penyamaan untuk menangani suatu offset 20% bagi suatu outputanalog adalah:nilai keluaran 20% yang diinginkan =(nilai isyarat analog x 100) /125+ 20% dari cakupan yang dipakaiDi dalam contoh di atas ( untuk membuka valve separuh jalan);PQW370= ( MW20 x 100) / 125+ 5530* di mana MW20= 13824

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

11/17


Latihan: Memprogram kendali Analog Output

Latihan: Membuat program output analog untuk pengendali variabel.

Buka Bab Latihan

Sekarang buat program outputanalog untuk pengendali

variabel.Sekarang Kendalikan Leveltangki dengan menggunakanpengukuran Analog

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

12/17

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

13/17


Skala Nilai Analog Unipolar

Untuk menghitung nilai skala dari sinyal Unipolar, gunakan rumusberikut: Nilai berskala = (PV input analog terukur x PV span dalam

unit rancang bangun / cakupan CPU + Offset PV)

Sejak penyamaan ini tetap konsisten, dan dapat digunakan untuk lebihdari satu satuan nilai, anda dapat memprogram dengan suatu FC atauFB, dan memanggilnya ketika perlu. Statemen Panggilan kemudian

berisi parameter aktual (nilai) seperti PV dan cakupan unit rancang-bangun. Suatu contoh berikut:

Declaration Name Type Initial Value CommentIn PV INT 0 Input Word Analog terukurIn PV_High REAL 0 Cakupan Eng. Unit batas atasIn PV_Low REAL 0 Cakupan Eng. Unit batas bawahOut Scaled_Value REAL 0 Nilai Hasil berskalaTemp PV_Real REAL 0 PV yang dikonversi ke RealTemp Eng_Range REAL 0 Eng. Unit = PV atas PV bawah

Network 1: L #PV // Membaca nilai dari input analog terukurITD // Mengkonversi dari Integer ke Dobel IntergerDTR // Mengkonversi dari Dobel Integer ke REALT #PV_REAL // Menyimpan nilai input analog ke bilangan REAL

Network 2: L #PV_High // Membaca batas atas dari PVL #PV_Low // Membaca batas bawah dari PV-R // Pengurangan batas atas dengan batas bawahT #Eng_Range // Cakupan unit rancang-bangun

Network 3: L #PV_Real // Membaca nilai input analog (dalam bilangan REAL)L 2.7648e+04 // Memasukkan cakupan CPU untuk konversi analog (+27648)/R // Pembagian Nilai Input analog dengan Cakupan CPUL #Eng_Range // Membaca cakupan nilai rancang-bangun*R // Perkalian nilai terkonversi dan cakupan nilai rancang-bangunL #PV_Low // Membaca batas bawah untuk kalkulasi PV offset+R // PenjumlahanT #Scaled_Value // Hasil final dari input analog unipolar berskala

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

14/17


Skala Offset 20% Nilai Analog Unipolar Untuk menghitung nilai skala dengan Offset 20% dari sinyal

Unipolar, gunakan rumus berikut: Nilai berskala Offset 20% = (PVinput analog terukur 20% cakupan CPU) x (PV span dalam unit

rancang bangun / (cakupan CPU 20%) ) + Offset PV

Seperti contoh sebelumnya, anda dapat membuat program kalkulasidengan FC atau FB, dan memanggilnya bila dibutuhkan. Statementpanggilan akan berisi paramenter aktual (nilai) seperti PV dan

Cakupan unit rancang bangun. Suatu contoh berikut:

Declaration Name Type Initial Value CommentIn PV INT 0 Input Word Analog terukurIn PV_High REAL 0 Cakupan Eng. Unit batas atasIn PV_Low REAL 0 Cakupan Eng. Unit batas bawahOut Scaled_Value_20 REAL 0 Nilai Hasil berskala dengan Offset 20%Temp PV_Real REAL 0 PV yang dikonversi ke RealTemp PV_Real_20 REAL 0 PV_Real dengan Offset 20%Temp Eng_Range REAL 0 Eng. Unit = PV atas PV bawah

Network 1: L #PV // Membaca nilai dari input analog terukurITD // Mengkonversi dari Integer ke Dobel IntergerDTR // Mengkonversi dari Dobel Integer ke REALT #PV_REAL // Menyimpan nilai input analog REAL

Network 2: L #PV_Real // nilai input analog REALL #5.53000e+03 // memasukkan nilai 20% offsetdari cakupan CPU-R // Pengurangan batas atas dengan batas bawahT #PV_Real_20 // nilai input analog REAL dengan Offset 20%


Network 4: L #PV_Real_20 // Membaca nilai input analog REAL dengan Offset 20%L 2.211800e+04 // Memasukkan cakupan CPU 20% (+27648 5530 = +22118)/R // Pembagian Nilai Input analog dengan Cakupan CPUL #Eng_Range // Membaca cakupan nilai rancang-bangun*R // Perkalian nilai terkonversi dan cakupan nilai rancang-bangunL #PV_Low // Membaca batas bawah untuk kalkulasi PV offset

+R // PenjumlahanT #Scaled_Value_20 // Hasil final dari input analog unipolar berskala

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

15/17


Skala Offset 20% Nilai Analog Bipolar Untuk menghitung nilai skala dari sinyal Analog Bipolar, gunakan

rumus berikut: Nilai berskala = (PV input analog terukur x PV span/ cakupan CPU ) + PV pertengahan

Seperti contoh sebelumnya, anda dapat membuat program kalkulasidengan FC atau FB, dan memanggilnya bila dibutuhkan. Statementpanggilan akan berisi paramenter aktual (nilai) seperti PV dan

Cakupan unit rancang bangun. Suatu contoh berikut:Declaration Name Type Initial Value CommentIn PV INT 0 Input Word Analog terukurIn PV_High REAL 0 Cakupan Eng. Unit batas atasIn PV_Low REAL 0 Cakupan Eng. Unit batas bawahOut Scaled_Value_Bi REAL 0 Nilai Hasil berskala BipolarTemp PV_Real REAL 0 PV yang dikonversi ke RealTemp PV_Mid REAL 0 (PV atas PV bawah) / 2 + PV bawahTemp Eng_Range REAL 0 Eng. Unit = PV atas PV bawah

Network 1: L #PV // Membaca nilai dari input analog terukurITD // Mengkonversi dari Integer ke Dobel IntergerDTR // Mengkonversi dari Dobel Integer ke REALT #PV_REAL // Menyimpan


Network 3: L #Eng_Range // Cakupan unit rancang-bangunL 2.000000e+00 // Nilai 2 untuk PV pertengahan/R // PembagianL #PV_Low // Membaca batas bawah dari PV+R // PenjumlahanT #PV_Mid // Variabel PV pertengahan

Network 4: L #PV_Real // Membaca nilai input analog REALL #Eng_Range // Membaca cakupan nilai rancang-bangun*R // Perkalian nilai terkonversi dan cakupan nilai rancang-bangunL 5.529600e+04 // Memasukkan cakupan CPU (2 x 27648)

/R // Pembagian Nilai Input analog dengan Cakupan CPUL #PV_Mid // Variabel PV pertengahan+R // PenjumlahanT #Scaled_Value_Bi // Hasil final dari input analog bipolar berskala

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

16/17


Memanggil Blok dan Nilai Skala Denagn menggunakan blok skala, seperti FC atau FB, OB1 dapat

memanggil blokd an melewatkan parameter untuk menyelesaikannilai skala. Dalam contoh berikut, sebuah pengukuran temperaturdengan cakupan dari 0-100 derajat yang dikirim oleh transmitter

temperatur (terhubung ke PIW 352)

FC 10In PV INT 0

In PV_High REAL 0

In PV_Low REAL 0

Out Scaled_Value REAL 0

Temp PV_Real REAL 0

Temp Eng_Range REAL 0

Network 1:Konversi Analog Input ke

RealNetwork 2Membuat cakupan unitrancang-bangun

Network 3:Skala untuk nilai analog

Dengan menggunakan suatu FC atau suatu FB untuk melaksanakanproses skala atau kalkulasi offset 20% menyediakan keuntungan yangberikut:

Kalkulasi dapat ditulis sekali dan dapat menggunakan kembalidengan berbeda satuan parameter setiap kali blok dipanggil.

Sejak tidak diperlukannya untuk membaharui atau mengkalkulasinilai-nilai pada setiap pemindaian, anda dapat menjadwalkanpemakaian blok tersebut secara efisien menggunakan InstruksiPanggilan.

Jika ada suatu masalah dengan nilai analog yang mencegahpelaksanaan kalkulasi atau blok, troubleshooting dapat lebihsederhana sebab program disekat ke dalam segmen program.

Hal ini memungkinkan untuk memberi suatu nama simbolis kepada FCatau FB pemskalaan.Dengan melakukannya, anda dapat menciptakan secara mudah, jelastersusun kepada kode blok dan variabel yang terkai dengannya.Sejak anda akan juga menggunakan lambang lokal di dalam FC atauFB, anda sekarang hanya harus berhadapan dengan alamat absolut didalam Instruksi Panggilan.

7/26/2019 S7 Prog 2 Bab 4

17/17


Latihan: Menggunakan Nilai berskalauntuk Pengendali

Latihan: Buatlah Program solusi untuk Input analog Unipolar gunakan hasilnyauntuk mengatur level dari tangki pembagian:

Buka Bab Latihan

Sekarang buat programmenggunakan nilai berskala

S7 Prog 2 Bab 4

Documents

Transcript of S7 Prog 2 Bab 4