首先我們了解一下什么是數字量和模擬量?為什么PLC需要使用模擬量?
數字量
數字量是物理量的一種。它們的變化在時間上是不連續的,總是發生在一系列離散的瞬間。這一類物理量叫做 數字量。也就是離散量,指的是分散開來的、不存在中間值的量。
模擬量
模擬量是指變量在一定范圍連續變化的量;也就是在一定范圍(定義域)內可以取任意值(在值域內)。
數字量是分立量,而不是連續變化量,只能取幾個分立值,如二進制數字變量只能取兩個值。
那么對于實際的工業應用而言,數字量和模擬量都是必不可少的。
因為在工廠的自動化控制中,我們需要對溫度,壓力,液位,深度等等數據進行監控并控制。
比如說一個鍋爐的控制,我們需要水燒到一定溫度,一般來說該溫度是可調的,比如說50攝氏度,或者70攝氏度,而數字量則不能滿足這些條件。
再舉個例子,一些化工企業需要測量液體的酸堿度,那么酸堿度不可以用數字量的0或者1表示,只能使用模擬量,PH6.5,PH7.0等等才可以清晰的描繪出實際的數據。
那么學習模擬量其實應該學習兩部分內容: 一、硬件 硬件包括選型和接線,選型就是針對不同的工況選擇不同的模擬量以及PLC,比如說模擬量使用0-10V,4-20ma還是0-20ma還是特殊的熱電偶信號等等。 其次就是接線,大家不要小瞧了接線,針對不同的PLC有不同的接線方法。 對于西門子S7-300系列來說,我們需要使用拓展模塊,打開西門子STEP7,選擇合適的PLC和模擬量模塊,并將模塊添加進去。
對于PLC而言,每一個模擬量都有一個固定的地址,這個地址是可以在程序中進行識別并計算的,續智能則合適的地址并添加進去。
根據現場設備,選擇合適的量程,如果是測量溫度的話需要使用特定的溫度模塊,并選擇合適的溫度信號。對于溫度的控制,我們以前文章有介紹過,需要的朋友可以去尋找。
對于電壓信號,有多種可選類型,可根據實際設備的信號類型進行選擇。比如說-10V—10V,-5V—5V,-1V—1V,1-5V。
當然,西門子系列的模擬量拓展模塊有很多,除了文中所用到的,還有很多其他的電壓信號應用在不同領域。如下圖所示。
對于電流信號則分為二線制和四線制,需要按照實際儀表去選擇。
如上圖所示,選擇好模擬量輸入類型后需要將硬件的量程卡也切換到相應的位置。
記得拆模塊前先斷電,調整完以后上電并下載硬件組態。 而對于其他的PLC而言就沒有更換量程卡這一步驟,只需要將線直接接到PLC模擬量輸入模塊即可。 二、軟件編程 對于初學PLC編程的人來說,模擬量輸入、輸出模塊的編程要比用位變量進行一般的程序控制難的多,因為它不僅僅是程序編程,而且還涉及到模擬量的轉換公式推導與使用的問題。不同的傳感變送器,通過不同的模擬量輸入輸出模塊進行轉換,其轉換公式是不一樣的,如果選用的轉換公式不對,編出的程序肯定是錯誤的。 其實對于PLC而言,它可以接受的都是-32767-32767數據,我們需要對這個數據轉換成為我們需要的實際數據。
下圖是如何區分電流和電壓信號
它的意思是將模擬量通道為304的數據轉化為量程是0-500的實際數據,并將數據賦給MW104.
模擬量輸出則相反,將數據從MW104轉化為0-100%的模擬量數據,比如說如果外部信號PQW320是0-10V,則對應0V-10V。
該圖是模擬量輸出的表達形式,大家可以保存下來。方便查找。 最后給大家一個簡單的實例講解:
這是一個不太復雜的加料程序中的一部分,程序很容易理解,是一個在大料倉里面的雷達料位機,該項目中雷達料位計的特點是可以檢測0.5-10米的原料料位,因為生產的原因該料倉需要保證一直有原料。
所以我們需要在該料倉低于大概2米的時候進行補料以保證該料倉的原料充足,并且在達到9米的時候停止避免原料堆積到外面。 好了,模擬量輸入輸出你看懂了嗎?
審核編輯:郭婷
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原文標題:實例講解丨PLC如何使用模擬量?
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