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PLC模拟量信号如何转换,编程必懂!

2020-9-8 20:31| 发布者: gk-auto| 查看: 1| 评论: 1|原作者: gk-auto

摘要: 模拟量信号是自动化过程控制系统中最基本的过程信号(压力、温度、流量等)输入形式。系统中的过程信号通过变送器,将这些检测信号转换为统一的电压、电流信号,并将这些信号实时的传送至控制器(PLC)。 从以上PLC模拟 ...
模拟量信号是自动化过程控制系统中最基本的过程信号(压力温度流量等)输入形式。
系统中的过程信号通过变送器,将这些检测信号转换为统一的电压电流信号,并将这些信号实时的传送至控制器(PLC)。


从以上PLC模拟量的信号输入流程可以看到,在自动化过程控制系统中,模拟量信号的输入是非常复杂的。但是,在现目前的工业现场,对模拟量信号的处理已基本都采用电流信号方式进行传输,相比于电压信号方式,电流信号抗干扰能力更强,传输距离更远,信号稳定。
这里就PLC对模拟量信号的转换过程进行一个简单的分解介绍。
PLC对模拟量信号的转换


西门子S7-200SMART PLC模拟量模块对模拟量信号的转换范围


台达DVP系列模拟量模块对模拟量信号的转换范围
从以上可以看到:

1、模拟量信号接入PLC后,PLC将模拟量信号转换为了整型数据,不是浮点数(如西门子-27,648 到 27,648);
2、不同品牌的PLC对模拟量转换范围是有差异的(如西门子-27,648 到 27,648;台达-32,384 到 32,384);
3、PLC同一个模块对不同类型的模拟量信号的转换范围是一致的(如西门子对±10 V、±5 V、±2.5 V 或 0 到 20mA的模拟量信号的转换范围均为-27,648 到 27,648);
故从以上几点我们可以知道,接入PLC的模拟量信号还需要进行再转换处理,才可以得到与实际物理量相匹配的数据;在进行数据转换处理的时候,还应该与使用的PLC模块的处理数据范围相对应。
PLC数据转换处理过程
1、模拟量信号与PLC转换数据之间的转换
从以上内容知道,从PLC直接读取到的模拟量信号为整型数据,整型数据无法直观的反馈出实际的物理量大小,故为了能够直观的反馈出现场的过程信号情况,还应该将这些整型数据转换为反馈直观真实的浮点数信号。这里以台达PLC模拟量输入模块的数据处理过程为例说明。


以上为台达PLC电流输入信号与读取信号的对应关系
通过以上对应关系图,可以知道对于一个任意的电流输入信号(X),与读取到的数值信号(Y),有如下的对应关系:


 将以上公式变换,则可以得到以下直接转换公式,如下:


由以上公式,可以将PLC读取到的整数数据,转换为PLC接收到的模拟量电流信号值。
2、实际物理值与模拟量数据之间的转换
实际物理值与模拟量数据之间的转换方式同上面的转换方式相同。如下为某压力变送器的压力与模拟量信号范围(0.1-10bar,4-20mA),同样的,压力与电流之间有如下的转换关系公式:




将以上公式变换,则可以得到以下直接转换公式,如下:


由以上公式,可以直接将模拟量电流信号转换为压力值数据。
3、实际物理值与PLC内部数据直接的转换
将PLC读取到的数据转换为实际的物理值,通过以上两步转换就可以得到。在处理时跳过输入信号值大小的转换,可以得到如下关系:


将以上公式变换,则可以得到以下直接转换公式,如下:


通过此公式,就可以直接通过PLC读取到的数据转换为实际的物理量值。
以上即为PLC对模拟量信号的处理过程及方法。


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笑看风云 2020-9-8 20:30
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