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PLC是如何读取模拟量的?

2020-07-26 09:23阅读(62)

PLC是如何读取模拟量的?:PLC如何读取模拟量?在生产过程中,有很多模拟量存在,如压力、温度、流量、速度、PH值等。想实现自动化控制,这些模拟量需:-模拟量,p

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PLC如何读取模拟量?

在生产过程中,有很多模拟量存在,如压力、温度、流量、速度、PH值等。想实现自动化控制,这些模拟量需要进行处理。因此,PLC要加模拟量输入扩展模块。这样就提供了模拟量输入路径,则可以直接与现场的传感器、变送器直接相连接。

例如现场用的变送器,输出的标准信号4-20mA或1-5V,由于连接模拟量输入模块,将信号传输到每块模拟量输入模块。又因为模拟量输入模块的每个通道都有个A/D转换器,把输入的模拟量信号转换为CPU能够解决的数字量。例如S7_200PLC,其模拟量输入扩展模块能把0-20mA或4-20mA或1-5V的模拟量处理为0-32000或6400-3200的数字量,以便于其CPU处理。由此可见,信号变化经历了物理量(P、T、L、F)到传感器到a/d转换器到显示。

假如现场一台测量液位的液位变送器,量程是0-10m,输出信号4-20mA,当液位高度为5m时,PLC如何处理而显示5m呢?这里有模拟量输入换算公式,在模拟量输入程序编写也要用的。传感器输出信号下限为0,转为程序编写的公式为Y=X/32000x10,如果信号输出下限为4m或1V,转换为程序编写的公式为Y=(X-6400)/25600x10。

实际高度为5m,那么液位变送器输出信号应该为12mA。送到模拟量输入模块,由A/D转换器转为19200。在PLC转为程序编写的公式,Y=(X-6400)/25600x10。其中,Y表示CPU处理好的实际值,X表示每个通道A/D转换器处理模拟量后的数字量。

以上述的例子,既然模拟量输入模块A/D转换器处理模拟量信号12mA为数字量19200。套用公式可知Y=5m,与现场液位变送器显示一致,测量是准确的。

写程序时先进行数据类型转换,然后再进行处理。把A/D转换器转为数字量的值处理为双整型,随后处理为实型,最后用减、除、乘功能块,乘功能块输出值就是实际值Y。

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PLC读取模拟量信号必须要有模拟量输入模块,即常说的AI模块。

一般常用的模拟量比如压力,温度,湿度,流量等都需要变送器转化为电流信号,或者电压信号,电流信号常用的4-20mA,或者电压信号1-5V,当然还有其他类型。

当这些模拟量信号被接入AI模块后,AI模块经过AD转化器将模拟量信号转化为数字量,即在西门子PLC系统中SM331中,0-27648,不同PLC转化后的数字不同。

上图所示为SM331模块,通过背部四个量程选择模块,可以自由选择不同的信号类型。

上图对应的是模拟量模块的内部接线图,及描述信息,用户可以根据此图进行各种变送器的接线。

完成模块选型及外部接线后,就是进行PLC编程,将AI模块采集到的数据,转化为工程值,即压力,温度,流量等值。

在使用西门子STEP7软件进行编程时,一般使用功能块 FC105,即模拟量信号标准化程序,它的具体算法如下:

OUT = [((FLOAT (IN) – K1)/(K2–K1)) ? (HI_LIM–LO_LIM)] + LO_LIM

参数 BIPOLAR=1,则参数 IN 的值为双极性,取值范围介于 -27648 和 27648 之间。常数“K1”的值为“-27648.0”,“K2”的值为“+27648.0”。

参数 BIPOLAR=0,则参数 IN 的值为单极性,取值范围介于 0 和 27648 之间。常数“K1”的值为“0.0”,“K2”的值为“+27648.0”。

其他参数的含意可以参考上图。

如上图为编程后的AI信号标准化程序,对于参数 IN 为PIW值,HI_LIM和LO_LIM为量程上下限,OUT为实际工程值。

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在PLC的输入输出中,较为常见的是开关量和模拟量,开关量顾名思义是一种表示开关的数据,而模拟量是做什么的呢?

模拟量常用于表示工程过程中的物理值,它反映的是一种实时变化的参数,比如锅炉控制过程中要检测的温度,压力,液位,包括电机运行的频率,电流等。

模拟量的表现形式与开关量不同,开关量用0和1表示,而模拟量常用一种变化的物理值表示,如电流,电压,电流用0-20mA或4-20mA,电压用1-5V,1-10V等。


PLC是如何读取模拟量的呢?

首先四个环节是必不可少的。

现场变送器。

对于读取现场的生产过程值就要安装变送器,变送器将工程信号转化为标准的模拟量信号,也就是说将温度,压力等,转化为4-20mA等信号。

中间链路

也就是电缆,对于模拟量仪表的接线,常用屏蔽电缆,屏蔽电缆的屏蔽层要接地,同时仪表外壳等也要接地,防止信号被干扰。

PLC模拟量通道

为什么说是通道而不是模块呢,这个主要是跟PLC的型号有关,一些小型PLC上会集成多种的通道,如西门子的200系列PLC,就会集成开关量的输入输出通道,或者再集成几个模拟量通道。

而中大型的PLC都为模块化形式,采集模拟量需要模拟量模块才能完成。

PLC内部的处理

我们说下模拟量模块的作用,PLC实际上不认这个4-20mA等物理量信号,所以模拟量模块的做作用就是将这个物理量信号转换为一组PLC认识的数据,一般情况下专为一组整数,如32767等,各种品牌的PLC之间会有些差距。

PLC收到这个整数后,还需要经过一个整数到实数的过程,需要一个转换指令,然后程序才能调用这个物理过程值。

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PLC是如何读取模拟量的

PLC的基本单元是不能直接读取模拟量数据的,本身没有模拟量输入接口必须通过扩展的AD模块才能读取。AD模块的作用就是把模拟量转换为数字量,然后PLC通过去读数字量就知道了模拟量的大小。它们之间的转换有如下图的曲线关系,一般是线性转换关系。

常用的模拟量信号有:电压信号(0-10v,-10-10v等),电流信号(0-20ma,4-10ma等),这些输入特性我们可以直接在AD模块的使用手册中进行查看。模拟量往往在PLC和传感器之间充当着中间桥梁的关系,在实际应用当中我们需要的实际工程量,比如变频器的频率、温度大小、压力等信号,模拟量与工程量还存在着转换关系,比如0-50Hz量程、0-0.5MPa量程的。因此在PLC的编程中读取模拟量其实是为了获取实际工程量,模拟量只是中间变量。知道了这层关系,当AD模块转换成数字量后我们根据量程的线性关系就知道了工程量数值。

PLC读取模拟量靠的就是AD模块来完成。

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1、打开三菱PLC的主页,通过梯形图输入来确定ld x0。

2、这个时候,继续通过梯形图输入来确定out T0 K30。

3、下一步如果没问题,就直接在图示按钮那里进行测试。

4、这样一来会得到相关的设置结果,即可实现三菱PLC梯形图中输入读模拟量了。





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move就行了啊没有专门的对plc来说 都是数据读取aiw0 2 4 6 8.。。写aqw0 2 4 6 8 即可