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西门子PLC S7-200系列中的模拟量输出模块是EM232，下面就对它做一个介绍：
　　1.模拟量输出模块EM232共有4个模拟量输出通道，用户在实际项目中根据需要的点数进行选择，建议预留出部分通道作为备用；
　　2. 模拟量输出模块EM232需要直流24V进行供电，同时需要直流5V作为背板电源的供电；
　　3. 模拟量输出模块EM232的输出格式分为单极性和双极性两种，在西门子PLC的编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0SP9中，如果是单极性的类型，转换为数字表示为0~32000；如果是双极性的类型，转换为数字表示为-32000~+32000；
　　4. 模拟量输出模块EM232的精度为11位，如果是双极性的类型，在11位的基础上加上一个符号位；
　　5.模拟量输出模块EM232的信号类型分为电压和电流两种。一般电压的范围是0~10V，电流的范围是4~20mA；

西门子PLC S7-200 SMART新版本为V2.1，其中编程软件为STEP 7-Micro/WIN SMARTV2.1和CPU为S7-200 SMART V2.1，它们的新功能如下：

　　1. 新模块

　　（1）EM DP01：智能扩展模块，支持 MPI 协议和 PROFIBUS DP V0 和 V1 作为从站

　　（2）EM AM03：带有两个模拟量输入和一个模拟量输出的模拟量扩展模块

　　（3）EM AR04：带有四个 RTD 输入通道的模拟量扩展模块

　　（4）EM AE08：带有八个模拟量输入通道的模拟量扩展模块

　　（5）EM AQ04：带有四个模拟量输出通道的模拟量扩展模块

　　（6）EM AE01：带有一个模拟量输入通道的信号板

　　2. 增强了使用 PTO（脉冲串输出）功能和 PWM（脉宽调制）功能的 PLS指令。使得用户在程序设计时具有更加灵活的编程空间。

　　3. 新版本的性能得到了增强，运行速度更快，运行更加稳定。

3.1中央控制单元 ccu(central control unit type 3)
                    
　　ccu是整个系统的核心单元，机车的控制、调节和监视由ccu实施和控制。hxd1机车的ccu采用type3型32位微处理器，由网关gateway、中央处理器cpu、mvb32－4、电源组成，zui多可以实现2台(4节)机车的重联。ccu采用冗余设计，每节车有2个ccu，一个主ccu，另一个为从ccu，结构功能*相同，一个故障后另一个可以继续工作，不影响机车正常运行。
                    
　　ccu的主要功能是为本节机车参数设置存储、本节机车事件记录、重联机车事件显示、整车通讯检测、通过rs232接口读或转储数据，并且作为机车中央控制单元系统软件上载的输入端口。
            
　　3.2 牵引控制单元 tcu(traction control unit)
                    
　　tcu是机车牵引的核心控制单元，由中央处理器模块、存储器模块、斩波器控制模块、数字接口模块、数字输入/输出模块、模拟接口模块、控制系统检测模块、列车控制信号输入变换模块、数字信号输入转换模块、接触器驱动模块、igbt触发模块、启动单元等组成。其作用是控制和调节机车牵引、再生制动，从电气上实现防空转/滑行保护，并且实现了开闭环控制、速度频率同步、故障处理与监测等功能。
            
　　3.3 智能终端接口单元 sks1a、sks1b、sks3(sibas kilp)
                    
　　sks1a、sks1b、sks3为智能外围设备连接终端，sks1a、sks1b是紧凑设计的数字输入/输出接口，专为司机室所用，它把司机控制指令转化为数字信号，并通过编码将信号传输给ccu；sks3采用分散化输入/输出，减少车内所需布线，增加控制和诊断能力。

S7-300全系列 CPU选型表　

 定量包装机的组成：称重式自动定量包装机由供料部分、称重部分与卸料部分组成。供料部分分为储料斗和重力供料装置。储料斗用于存储需要灌装的物料，重力供料装置主要是向称量料斗中提供物料。称重部分即称量斗，它通过和称重传感器相连，测量物料重量。卸料部分用来完成标准重量物料的卸料装袋过程。

2.2 工作原理

   采用西门子plc控制的称重式自动定量包装机的工作原理：当储料斗中物料足够，在重力的作用下进入重力供料装置，完全打开料门进入大给料状态。当到达给定大给料重量时，关闭给料门，留一条狭缝，进入小给料状态。当到达给定小给料重量时，完全关闭给料门，经过一定的空中落料，称量斗稳定，并且卡袋机构卡紧时，卸料门打开，物料进入放料斗，再落入袋内，完成一个包装循环。
3.控制系统硬件设计

  该系统主要为开关量控制，料门的全部动作由气缸驱动，而气缸又由相应的电磁阀控制。设备即可以手动操作也可以自动操作。手动操作要求用按钮对机器的每一步运动单独进行操作控制。自动操作要求按一下自动/手动选择开关，机器自动地、连续不断地周期性循环。在工作中若按下停止按钮，则机器继续完成一个周期的动作，回到初始状态后自动停止。根据称重式自动定量包装机的操作和控制要求，控制系统选用西门子公司的SIMATICS7-200系列西门子PLC，此系列的PLC具有结构紧凑、模块化、可扩展性强、指令集丰富等特点。所选CPU的型号为CPU 226 AC／DC／REL，它提供24个数字量输入和16个数字量输出，输入／输出接口电路均采用了光耦合电路，对外界接口具有很强的适应性。并且2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。由于要处理传感器的模拟量输入信号，所以扩展了一个EM235西门子plc模拟量处理模块，该模块具有4路模拟量输入。监控采用TPC1162HI昆仑通态触摸屏对整个系统进行过程监控显示以及参数设定等功能，可以通过PPI协议和s7-200系列西门子PLC的编程口或扩展通讯口直接通讯。

4.控制系统软件设计

控制系统软件设计为各功能软件设计，包括显示功能、参数设定功能、自动修正给料量功能、通讯功能等。

4.1 称重信号处理

由于西门子plc系统中称量信号存在干扰，需要对信号进行滤波处理，并判断信号是否稳定，读数是否准确。所谓数字滤波，就是通过一定的计算或判断程序减少干扰在有用信号的比重，是一种程序滤波即软件滤波。常见的滤波方法有限幅滤波、限速滤波、中值滤波、滑动平均滤波等。本系统采用滑动平均滤波方法，系统采集的信号是与重量成正比的电压信号。这类信号的特点是存在一个平均值，信号在某一数值范围附近作上下波动，在这种情况下仅取一个采样值作为判断依据显然是不准确的。采用滑动滤波方法可以得到较好的效果。该方法采用新采集的一个数据替换n个暂存数据中的早的一个数据，使得n 个暂存数据始终是近的数据。求平均后所得数据既反映了近的数据变化，又克服了随机误差带来的响。

所求的平均值为

当标准差σ 小于设定值时，则系统稳定，当前值即为称量值。根据系统要求的精度不同，可以设定不同的值。

4．2 西门子PLC程序设计

根据称重式自动定量包装机的操作要求，确定各动作的顺序和相互之间的关系，画出程序流程图，再由西门子PLC输入输出的逻辑关系编写出梯形图。本系统输入端口定义为自动手动按钮、卡袋复位按钮、单步执行按钮、总复位按钮、停止按钮、卡袋开关等，输出端口定义为称量斗稳定指示、大给料气缸动作、小给料气缸动作、卸料气缸动作、卡袋气缸动作、系统报警等。输出采用西门子公司STEP7-Micro/WIN32软件进行编写。
4.3 TPC昆仑通态触摸屏显示画面设计

TPC1162HI除LCD显示窗之外，用来完成画面跳转，开关量、位状态设定等功能。本系统中通过TPC1162HI来可以设定灌装目标重量、大给料量、小给料量，同时实时监控称量重量，并且查看灌装数据。