PLC是如何處理模擬量的?

黑妹李麗霞


PLC如何處理模擬量,PLC的模擬量有輸入和輸出,PLC的基本單元不能直接接模擬量,需要添加AD和DA擴展模塊進行轉換。

1模擬量輸入控制

從常見的溫度、壓力、位移等傳感器輸入的電壓、電流信號,通過AD擴展模塊把這些模擬量轉換成數字量輸入到PLC進行數據處理。

2模擬量輸出控制

從PLC中的DA模塊輸出電壓、電流信號用於控制變頻器、壓力調節閥等設備。

常見的模擬量信號有0-10V的、0-5V的DC電壓信號,0-20ma、4-20ma的DC電流信號。那麼PLC是如何處理這些模擬量信號的,我們知道PLC本身是處理數字量信號的,所以通過AD或者DA先轉換成數字信號,因此需要一個數字量的範圍和模擬量對應轉換。根據不同的擴展模塊,數字量範圍是不一樣的,也就是說精度的差別,有4000、1600、32000、16000等等,數字量越大代表精度越高。

例如1我們現在要讀取一個壓力值使用的是AD模塊,這個壓力傳感器假設範圍是0~5bar(輸出的是0~10V的電壓信號),採用的AD模塊數字量是0~4000,那麼PLC中一個數字量就是0.00125bar的壓力,這樣我們讀取了多少個數字量乘以0.00125就是壓力數據了。

2我們要控制變頻器的頻率,採用DC電壓信號0-10V控制,變頻器的頻率範圍是0-50.00Hz,採用DA模塊(4000數字量)進行輸出控制信號。根據變頻器的範圍和數字量範圍的比例計算,一個頻率對應的數字量就是80。現在我們想要控制變頻的頻率為40Hz,那麼根據對應的比例關係,PLC就應該輸出一個40*80=3200的數字量給DA模塊,然後DA模塊就輸出8V的信號接入到變頻器的模擬量輸入端。

PLC輸入和輸出的都是數字量,通過AD和DA模塊轉換成數字量和模擬量,也就是說模擬量信號在PLC和外部設備之間通過AD和DA模塊進行轉換。

希望能幫到你!


工控人


可編程序控制器PLC是以微處理器為基礎的通用工業控制裝置。早期的PLC是以開關量控制而設計的,而現在的PLC已經具備模擬量處理功能,相比開關量而言模擬量處理確實複雜些。現在很多設備採用PLC控制器,採用大量的模擬量輸入/輸出信號來控制溫度、壓力、流量、液位。就拿最為熟悉的PLC控制器西門子S7-200來舉例,例如模擬量輸入0-20mA或4-20mA來說說模擬量處理方式。S7-200CPU內部用數值表示外部的模擬量信號,此兩者之間有一定的數學關係,也就是模擬量/數值量換算關係。


模擬量輸入信號有非標準的0-20mA和標準的4-20mA兩種模擬量輸入信號,它們之間是存在比例換算關係的。假設是模擬量輸入信號0-20mA,那麼在S7-200CPU內部對應的數值是0-32000,假設是模擬量輸入信號4-20mA,那麼在S7-200CPU內部對應的數值是6400-32000。其實明白在S7-200內部不是得到在0-32000之間的數值,而是要得出具體物理量數值,如P、T L、F或是對應物理量佔量程的百分比。

牢記模擬量輸入通用比例換算公式;換算結果output、換算對象input、換算結果上下限Osh Osl、換算對象上下限Ish Isl。即output=[(Osh-Osl).(lnput-lsl)/(lsh-lsl)]+Osl。此時就要建立子程序,然後在把它定義為庫指令。以後用的時候隨時可調用此指令到不同的控制程序中。

例如現在是控制變量溫度,其量程為0-50℃,溫度變送器輸出信號為4-20mA到PLC控制器。因此可調用庫指令,如下圖所示。
由此可知,0-50℃對應的是6400-32000。也就是說溫度為0℃時輸出信號為4mA,其在S7-200CPU內部對應的數值量為6400,溫度為50℃時輸出信號為20mA,其在S7-200CPU內部對應的數值為32000,Output=25600.(lnput-4)/16+6400。假設此時PLC控制器模擬量信號為4mA、8mA、12mA、16mA、20mA,在S7-200CPU內部所對應的數值為6400、12800、19200、25600、32000,而對應的實際溫度為0℃、12.5℃、25℃、37.5℃、50℃。S7-200有強大的指令功能,對於模擬量輸入/輸出及串口通信方面的處理有獨到之處。


工業自動化小白


有些品牌型號的Plc本身就有模擬量模塊,按照規範接入模擬量信號即可。

也有是外部裝置自己識別模擬量信號變送開關量信號後輸入plc。


分享到:


相關文章: