PLC是如何处理模拟量的?

黑妹李麗霞


PLC如何处理模拟量,PLC的模拟量有输入和输出,PLC的基本单元不能直接接模拟量,需要添加AD和DA扩展模块进行转换。

1模拟量输入控制

从常见的温度、压力、位移等传感器输入的电压、电流信号,通过AD扩展模块把这些模拟量转换成数字量输入到PLC进行数据处理。

2模拟量输出控制

从PLC中的DA模块输出电压、电流信号用于控制变频器、压力调节阀等设备。

常见的模拟量信号有0-10V的、0-5V的DC电压信号,0-20ma、4-20ma的DC电流信号。那么PLC是如何处理这些模拟量信号的,我们知道PLC本身是处理数字量信号的,所以通过AD或者DA先转换成数字信号,因此需要一个数字量的范围和模拟量对应转换。根据不同的扩展模块,数字量范围是不一样的,也就是说精度的差别,有4000、1600、32000、16000等等,数字量越大代表精度越高。

例如1我们现在要读取一个压力值使用的是AD模块,这个压力传感器假设范围是0~5bar(输出的是0~10V的电压信号),采用的AD模块数字量是0~4000,那么PLC中一个数字量就是0.00125bar的压力,这样我们读取了多少个数字量乘以0.00125就是压力数据了。

2我们要控制变频器的频率,采用DC电压信号0-10V控制,变频器的频率范围是0-50.00Hz,采用DA模块(4000数字量)进行输出控制信号。根据变频器的范围和数字量范围的比例计算,一个频率对应的数字量就是80。现在我们想要控制变频的频率为40Hz,那么根据对应的比例关系,PLC就应该输出一个40*80=3200的数字量给DA模块,然后DA模块就输出8V的信号接入到变频器的模拟量输入端。

PLC输入和输出的都是数字量,通过AD和DA模块转换成数字量和模拟量,也就是说模拟量信号在PLC和外部设备之间通过AD和DA模块进行转换。

希望能帮到你!


工控人


可编程序控制器PLC是以微处理器为基础的通用工业控制装置。早期的PLC是以开关量控制而设计的,而现在的PLC已经具备模拟量处理功能,相比开关量而言模拟量处理确实复杂些。现在很多设备采用PLC控制器,采用大量的模拟量输入/输出信号来控制温度、压力、流量、液位。就拿最为熟悉的PLC控制器西门子S7-200来举例,例如模拟量输入0-20mA或4-20mA来说说模拟量处理方式。S7-200CPU内部用数值表示外部的模拟量信号,此两者之间有一定的数学关系,也就是模拟量/数值量换算关系。


模拟量输入信号有非标准的0-20mA和标准的4-20mA两种模拟量输入信号,它们之间是存在比例换算关系的。假设是模拟量输入信号0-20mA,那么在S7-200CPU内部对应的数值是0-32000,假设是模拟量输入信号4-20mA,那么在S7-200CPU内部对应的数值是6400-32000。其实明白在S7-200内部不是得到在0-32000之间的数值,而是要得出具体物理量数值,如P、T L、F或是对应物理量占量程的百分比。

牢记模拟量输入通用比例换算公式;换算结果output、换算对象input、换算结果上下限Osh Osl、换算对象上下限Ish Isl。即output=[(Osh-Osl).(lnput-lsl)/(lsh-lsl)]+Osl。此时就要建立子程序,然后在把它定义为库指令。以后用的时候随时可调用此指令到不同的控制程序中。

例如现在是控制变量温度,其量程为0-50℃,温度变送器输出信号为4-20mA到PLC控制器。因此可调用库指令,如下图所示。
由此可知,0-50℃对应的是6400-32000。也就是说温度为0℃时输出信号为4mA,其在S7-200CPU内部对应的数值量为6400,温度为50℃时输出信号为20mA,其在S7-200CPU内部对应的数值为32000,Output=25600.(lnput-4)/16+6400。假设此时PLC控制器模拟量信号为4mA、8mA、12mA、16mA、20mA,在S7-200CPU内部所对应的数值为6400、12800、19200、25600、32000,而对应的实际温度为0℃、12.5℃、25℃、37.5℃、50℃。S7-200有强大的指令功能,对于模拟量输入/输出及串口通信方面的处理有独到之处。


工业自动化小白


有些品牌型号的Plc本身就有模拟量模块,按照规范接入模拟量信号即可。

也有是外部装置自己识别模拟量信号变送开关量信号后输入plc。


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