(室溫裝置實例講解) PLC是如何讀取模擬量的?

模擬量是指在一定範圍內連續變化的量。溫度、水位、水壓、流量等模擬量的監測在工業生產中十分重要,那這些模擬量是怎麼傳給PLC並處理的呢?

下面我將用一個PLC檢測室溫的裝置(下文稱“裝置”)來帶大家瞭解PLC是如何讀取模擬量的。

在講解裝置之前,小編先帶大家補一補模擬量的知識。模擬量種類一般有電壓型和電流型兩種(電壓型:0~5V,0~10V;雙極性-5V~5V,-2.5V~2.5V;電流型:0~24mA;)。電流型相比於電壓型更穩定,抗干擾能力較強。模擬量的使用也是有分辨率的。一般有12bit和14bit兩種分辨率。


(室溫裝置實例講解) PLC是如何讀取模擬量的?

裝置選擇S7-224XP,模擬量輸入模塊EM231(8路輸入),溫度傳感器,溫度變送器(-20~110℃,4~20mA)。

裝置的原理是什麼呢?接好線後,溫度傳感器將-20~110℃的溫度轉換成4~20mA的電流信號。電流信號通過模擬量輸入模塊EM231的6通道轉換成數字量,該轉換是由模塊本身帶有的AD轉換器完成的。轉換成的數字量存到地址AIW16中,經程序就可計算出溫度傳感器檢測到的室溫。那問題來了,為什麼要把電流信號接到EM231的6通道?經6通道的模擬量轉換成的數字量為什麼存到地址AIW16中?通過下面操作與講解,問題會慢慢被解決。

第一步:按照圖1中的電氣接線圖接好線


(室溫裝置實例講解) PLC是如何讀取模擬量的?

圖1


第二步:設置撥碼開關(設置撥碼開關時需斷電)

模擬量輸入模塊支持電壓信號和電流信號輸入,對於兩種信號的選擇由DIP開關設置,量程的選擇也由DIP開關來完成,模擬量輸入模塊EM231的8路輸入的組態開關表如圖2所示。


(室溫裝置實例講解) PLC是如何讀取模擬量的?

圖2

其中SW1和SW2來選擇電流輸入模式。開關1打到ON狀態開啟通道6的電流輸入模式;反之通道6處於電壓模式。開關2打到ON狀態開啟通道7的電流輸入模式;反之通道7處於電壓模式。裝置的DIP選擇如下:SW1(ON) SW2(OFF) SW3(ON) SW4(ON) SW5(OFF)。即對應6通道的模擬量輸入類型為0~20mA。在EM231模塊中只有6,7通道具有電流信號輸入模式。設置好撥碼開關後給PLC上電,並建立通信。

第三步:通過STEP 7-MicroWIN軟件讀取轉換後的數字量

擴展模塊與PLC連接後,地址分配以字節為單位,其字節地址由所在同類模塊鏈中的位置決定,並以2點(4個字節)遞增方式分配。比如,此裝置中EM231是接入PLC的第一個模擬量輸入模塊,那麼它的0通道分配的地址為VIW4,它的1通道分配的地址為AIW6……雖然AIW0和AIW2未用,也不可分配。這就是經6通道的模擬量轉換成的數字量存到地址AIW16中的原因。使用狀態表就可讀取轉換後的數字量了。

第四步:通過程序計算出室溫

-20~110℃被溫度變送器轉換成4~20mA電流信號,4~20mA信號經量程為0~20mA的模擬量輸入通道轉化成0~32000的數字量。即數字量6400~32000對應溫度-20~110℃。所以程序如下:


(室溫裝置實例講解) PLC是如何讀取模擬量的?

圖4

第五步:在狀態表裡讀取室溫


(室溫裝置實例講解) PLC是如何讀取模擬量的?

第六步:與溫度計進行比較


(室溫裝置實例講解) PLC是如何讀取模擬量的?


通過這個小裝置大家對模擬量是否有初步的瞭解了呢?想要更深的學習模擬量,要多查閱相關資料,並動手操作起來哦。



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