模拟量在plc系统中有着非常广泛的应用,特别是在过程控制系统中。模拟量是一种连续变化的量,因此,它的使用对象也是各种连续变化的量,比如温度,压力,湿度,流量,转速,电流,电压,扭矩等等等等。
图一 温度表
如图一所示的温度表,它测量的温度是连续的,对应温度表上的刻度。比如从40度升到50度,它不是直接跳跃的,而是连续上去的,也就是41,42,43这样连续的变化。那么PLC是如何识别并控制这些变化,它和模拟量又是如何转换的呢?本文将为初学者解惑。
图二 模拟量转换过程
如图二所示,这是整个的模拟量的转换过程,看箭头指向,传感器检测实际物理量,然后变送输出模拟量到PLC,由PLC转换成数字量,而plc编程,就是对数字量的处理。
图三 模拟量的PID处理
如图三所示,左侧红色圆圈就是我们读取的实际压力,通过PID功能块进行处理,处理后的数值赋值给%QW0,而%QW0是模拟量的输出,也就是模拟量输入的逆运算。
模拟电流相对于模拟电压来说,有着无可比拟的优势,抗干扰能力强,有断线检测功能,而且模拟电流的传感器一般都是两线制,配线简单方便,而且模拟电流信号可以方便的转换成模拟电压信号,反之则不能,因此推荐大家尽量使用模拟电流。
模拟电流的缺点就是概念比较抽象,测量比较麻烦,初学者可能会不好理解,更重要的是,电流是串联相等,很多初次使用模拟电流的朋友经常想当然的把模拟电流信号并联,这是不对的,希望注意。
这就是PLC对模拟量的处理,它其实是一个线性转换的过程,任何连续的物理量都可以变送成0~10V 或者4~20mA供我们处理,而我们又可以把要控制的物理量转换成0~10V 或者4~20mA,这就是模拟量控制的本质。
以下为大家介绍两种模拟量信号采集传输的无线通讯方案
方案一
本案例严格遵循ModbusRTU标准协议,使用200SMART作为主机,并进行主机初始化编程。主机通过485总线与无线数据终端DTD434MC连接,以代替主机(200SMART)与从设备(用户终端模拟量设备)之间的线路连接。从设备的模拟量传感器4~20mA电流输出信号可直接接入模拟量无线数据终端DTD433F。这样就在Modbus主站(200SMART)和从站(DTD433F,可以多个从站)建立了一条无线链路,并实现实时模拟量的输入采集或输出控制。
方案二
本方案根据现场情况,PLC无线通讯专家决定采用一套达泰无线双向模拟量信号传输器——DTD112FC来实现用户的需求,每个DTD112FC无线终端都提供1路模拟量输入(AI)和1路模拟量输出(AO)功能。分别在污水处理车间和热动力车间的PLC控制柜内安装一台DTD112FC无线双向模拟量信号传输器。
1.安装在热动力车间的DTD112FC无线传输器,AI端子用于采集冷凝塔液位计输出的标准4-20mA信号,并将该信号通过无线方式传输给500m外,污水处理车间的DTD112FC无线传输器,AO端子输出的信号接入PLC中,通过PLC程序判定该液位值是否应该开启或停止污水处理车间净水池的水泵。
2.安装在污水处理车间的DTD112FC无线传输器,AI端子用于采集污水处理车间的污水池液位计输出的标准4-20mA信号,并将该信号通过无线方式传输给500m外,热动力车间的DTD112FC无线传输器,AO端子输出的信号接入PLC中,通过PLC程序判定该液位值是否应该开启或停止热动力车间污水池的水泵。
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