什么是模擬量?
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,特別是在連續(xù)的生產(chǎn)過程中,經(jīng)常會要求對一些物理量如溫度,壓力流量等進(jìn)行采集或是控制。這些物理量都是隨時間變化而變化的,在控制領(lǐng)域我們把這些隨時間連續(xù)變化的物理量稱為模擬量。常見的模擬量有壓力、流量、溫度、速度等等。
模擬量是一個連續(xù)變化的量,但在某一時刻其值是一定的,如果按照一定的時間來測量模擬量的大小,并想辦法把這個模擬量換成相應(yīng)的二進(jìn)制數(shù),則此時的模擬量就與數(shù)字量相關(guān)聯(lián)了

模擬量的使用分類
模擬量在PLC中的應(yīng)分為模擬量的輸入應(yīng)用和輸出應(yīng)用兩種類型。其中,模擬量輸入應(yīng)用主要配合傳感器進(jìn)行檢測使用,如配合溫度傳感器,壓力傳感器進(jìn)行溫度的檢測,壓力的檢測等。

而模擬量輸出使用主要實(shí)現(xiàn)對輸出負(fù)載的控制,如對變頻器的控制實(shí)現(xiàn)對變頻器的運(yùn)行頻率的調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對閥門開度控制等。

模擬量的使用場景
場景一:用于實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集,如監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行溫度,管道壓力,流量等等用于在上位機(jī)或觸摸屏上顯示,如下圖所示

場景二:用于實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的開環(huán)控制,按照給定量控制設(shè)備運(yùn)行,如通過模擬量給變頻器設(shè)定一個運(yùn)行頻率,如下圖所示,在此應(yīng)用場景中,設(shè)定值給定可以來源于上位機(jī)/HMI的設(shè)定,也可來源于經(jīng)過計算等方式的給定。

場景三:用于實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的閉環(huán)控制,這里的閉合控制系統(tǒng)主要指PID控制系統(tǒng),如常用恒溫控制,恒壓控制等。

PLC對模擬量信號的處理
PLC對模擬量的處理可以通過下圖來表示,主要分為模擬量信號的采集,非標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號,A/D或是D/A處理,三個部分。

。1)模擬量信號采集,由傳感器完成,傳感器將非電信號(如溫度、壓力、液位、流量等)轉(zhuǎn)換為電信號,此時的電信號可能是一個很小的信號。
(2)非標(biāo)準(zhǔn)電信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號,通過變送器可把傳感器采集的一些非標(biāo)準(zhǔn)的電信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電信號,標(biāo)準(zhǔn)的信號分為電壓型和電流型,常用的標(biāo)準(zhǔn)電壓型為±10V和0到20mA兩種類型。
。3)A/D或是D/A的處理,主要針對于模擬量信號和數(shù)字量信號的轉(zhuǎn)換操作,A/D用于模擬量輸入的轉(zhuǎn)換,D/A用于模擬量輸出的轉(zhuǎn)換。

程序中對于數(shù)字量(digital)和實(shí)際工程值(actual)都換算公式如下圖所示。

若自己編寫換算程序可根據(jù)上圖所示的公式進(jìn)行編寫,但PLC提供了模擬量轉(zhuǎn)換庫指令供大家使用,可以讓大家很方便的完成模擬量的換算。其中常用的S_ITR指令常用于模擬量輸入換算,S_RTI常用模擬量輸出換算。如下圖所示:

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