模擬量輸入與輸出

什么是模擬量：

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，我們會(huì)遇到兩種量，一種是開關(guān)量，開關(guān)量只有0 、1 兩種狀態(tài)，和位是對(duì)應(yīng)的，開關(guān)斷開，就表示為0，開關(guān)接通就表示為1。而有時(shí)候經(jīng)常會(huì)對(duì)一些物理量如壓力、溫度、速度等連續(xù)變化的變量進(jìn)行采集和控制，這些物理量都是隨著時(shí)間進(jìn)行變化的，在時(shí)間上或數(shù)值上都是連續(xù)的物理量稱為模擬量。把表示模擬量的信號(hào)叫做模擬信號(hào)。把工作在模擬信號(hào)下的電子電路叫做模擬電路。

例如：

熱電偶在工作時(shí)輸出的電壓信號(hào)就屬于模擬信號(hào)，因?yàn)樵谌魏吻闆r下被測(cè)溫度都不可能發(fā)生突變，所以測(cè)得的電壓信號(hào)無論在時(shí)間上還是在數(shù)量上都是連續(xù)的。而且，這個(gè)電壓信號(hào)在連續(xù)變化過程中的任何一個(gè)取值都是具有物理意義的，即表示一個(gè)相應(yīng)的溫度。

模擬量模塊：

模擬量模塊分為通用模塊和特殊模塊。

通用模擬量模塊：

通用模擬量模塊其通用性體現(xiàn)在輸入 或者 輸出 電壓是0~5V 0~10V 或電流是4~20mA 0~20mA 。通用模擬量模塊在實(shí)際工程中用的最多。

特殊模擬量模塊：

特殊模擬量模塊其輸入或輸出是特殊的模擬量，專用性比較強(qiáng)，

模擬量輸入輸出都會(huì)跟隨掃描周期同步。

模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換：

在進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)考慮變送器的量程和模擬量模塊的量程，找出被測(cè)模擬量和數(shù)字量直接的比例。單極性比例換算只有正的或者負(fù)的，經(jīng)過A/D換算后輸出模擬值范圍為0~27648。

雙極性比例換算的有正的和負(fù)的，經(jīng)過A/D換算后輸出模擬值范圍為-27648~~27648。

A/D：指模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器

D/A：指數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器

通常簡(jiǎn)稱為：模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換

  

S7-200 SMART PLC模擬量處理：

變送器：

是把傳感器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭杀豢刂破髯R(shí)別的信號(hào)(或?qū)�傳感器輸入的非電量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)同時(shí)放大以便供遠(yuǎn)方測(cè)量和控制的信號(hào)源)的轉(zhuǎn)換器。傳感器和變送器一同構(gòu)成自動(dòng)控制的監(jiān)測(cè)信號(hào)源。不同的物理量需要不同的傳感器和相應(yīng)的變送器。變送器的種類很多，用在工控儀表上的變送器主要有溫度變送器,壓力變送器,流量變送器,電流變送器,電壓變送器等等。(一般情況下，傳感器和變送器是集成在一起，購(gòu)買的時(shí)候需要注意根據(jù)需要選擇傳感器的測(cè)量范圍，變送器輸出的電信號(hào))

 

模擬量輸入輸出接線圖：

傳感器→變送器→PLC模擬量輸入通道→PLC運(yùn)算(或PID控制)→模擬量輸出通道→執(zhí)行器

①變送器輸出信號(hào)分為：電壓和電流

1.電流變送器又分為四線制和兩線制(下圖以200SMART通用型模擬量模塊AM06為例)

  

變送器+接電源正極，信號(hào)由負(fù)極→PLC模擬量輸入的正極，模擬量輸入的負(fù)極接回電源負(fù)極構(gòu)成回路。

 

四線制變送器電源對(duì)應(yīng)電源，正信號(hào)輸出到模擬量+，負(fù)對(duì)應(yīng)模擬量-

2.電壓型變送器一般有三根線，其中一根是電源的正極，一根是信號(hào)的正極，還有一根是電源正和信號(hào)正共用的負(fù)極，

 

信號(hào)正極接入模擬量輸入的正極，負(fù)極為公共端

3.執(zhí)行器(模擬量輸出接線圖

 

模擬量擴(kuò)展模塊的組態(tài)：

模擬量輸入組態(tài)：

在200SMART編程軟件中單擊"系統(tǒng)快"，在彈出的系統(tǒng)快設(shè)置對(duì)話框中，根據(jù)實(shí)際模塊的安裝情況，添加模擬量模塊，選擇模擬量擴(kuò)展模塊對(duì)話框中的"模擬量輸入"在其中進(jìn)行設(shè)置

  

模擬量輸入組態(tài)

模擬量輸入通道設(shè)置：

  

模擬量輸出通道設(shè)置：

  

模擬量類型組態(tài)

對(duì)于每條模擬量輸出通道，都可將類型組態(tài)為電壓或電流。

范圍

然后組態(tài)通道的電壓范圍或電流范圍。可選擇以下取值范圍之一：

· +/- 10 V(包括0-10v)

· 0 - 20 mA(包括4-20mA)

模擬量輸入的轉(zhuǎn)換：

  

模擬量的輸入/輸出都可以用以下通用公式換算：

Ov=[(Osh-Osl)*(Iv-Isl)/(Ish-Isl)]+Osl

其中：

Ov：換算結(jié)果

Iv：換算對(duì)象

Osh:換算結(jié)果的高限

Osl:換算結(jié)果的底限

Ish:換算對(duì)象的高限

Isl:換算對(duì)象的底限

他們之間的關(guān)系：

 

模擬量輸出的轉(zhuǎn)換：

將外界工程量(比如頻率 壓力等)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并且放入相應(yīng)的模擬量輸出信號(hào)點(diǎn)上輸出。

 

INPUT(VD10)：是要輸出的模擬量信號(hào)變量

ISH(50.0)：模擬量最大值和變頻器電機(jī)對(duì)應(yīng)50HZ

ISL(0):模擬量最小值和變頻器電機(jī)對(duì)應(yīng)

OSH(27648):數(shù)字量最大值(輸出信號(hào)上限)

OSL(0):數(shù)字量最小值(輸出信號(hào)下限如果輸出的是4—20AM，那下限就為5530)

OUTPUT:轉(zhuǎn)換出的數(shù)字量當(dāng)前值(轉(zhuǎn)換為電壓/電流信號(hào))