西门子电缆授权供应商-浔之漫智控技术
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PLC对模拟量信号的处理过程及⽅法入门
模拟量信号是⾃动化过程控制系统中醉基本的过程信号(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)。PLC通过计算转换,将这些模拟量信号转换为内部的数值信号。从⽽实现系统的监控及控制。从现场的物理信号到PLC内部处理的数值信号,有以下⼏个步骤:
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。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。
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、±5V、±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
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。