模擬量輸入與輸出

什么是模擬量：

在工業生產過程中，我們會遇到兩種量，一種是開關量，開關量只有0 、1 兩種狀態，和位是對應的，開關斷開，就表示為0，開關接通就表示為1。而有時候經常會對一些物理量如壓力、溫度、速度等連續變化的變量進行采集和控制，這些物理量都是隨著時間進行變化的，在時間上或數值上都是連續的物理量稱為模擬量。把表示模擬量的信號叫做模擬信號。把工作在模擬信號下的電子電路叫做模擬電路。

例如：

熱電偶在工作時輸出的電壓信號就屬于模擬信號，因為在任何情況下被測溫度都不可能發生突變，所以測得的電壓信號無論在時間上還是在數量上都是連續的。而且，這個電壓信號在連續變化過程中的任何一個取值都是具有物理意義的，即表示一個相應的溫度。

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，

模擬量輸入輸出都會跟隨掃描周期同步。

模擬量與數字量的轉換：

在進行轉換時，應考慮變送器的量程和模擬量模塊的量程，找出被測模擬量和數字量直接的比例。單極性比例換算只有正的或者負的，經過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的，經過A/D換算后輸出模擬值范圍為-27648~~27648。

A/D：指模擬數字轉換器

D/A：指數字模擬轉換器

通常簡稱為：模數轉換和數模轉換

  

S7-200 SMART PLC模擬量處理：

變送器：

是把傳感器的輸出信號轉變為可被控制器識別的信號(或將傳感器輸入的非電量轉換成電信號同時放大以便供遠方測量和控制的信號源)的轉換器。傳感器和變送器一同構成自動控制的監測信號源。不同的物理量需要不同的傳感器和相應的變送器。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，購買的時候需要注意根據需要選擇傳感器的測量范圍，變送器輸出的電信號)

 

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運算(或PID控制)→模擬量輸出通道→執行器

①變送器輸出信號分為：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，信號由負極→PLC模擬量輸入的正極，模擬量輸入的負極接回電源負極構成回路。

 

四線制變送器電源對應電源，正信號輸出到模擬量+，負對應模擬量-

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

 

信號正極接入模擬量輸入的正極，負極為公共端

3.執行器(模擬量輸出接線圖

 

模擬量擴展模塊的組態：

模擬量輸入組態：

在200SMART編程軟件中單擊"系統快"，在彈出的系統快設置對話框中，根據實際模塊的安裝情況，添加模擬量模塊，選擇模擬量擴展模塊對話框中的"模擬量輸入"在其中進行設置

  

模擬量輸入組態

模擬量輸入通道設置：

  

模擬量輸出通道設置：

  

模擬量類型組態

對于每條模擬量輸出通道，都可將類型組態為電壓或電流。

范圍

然后組態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：換算結果

Iv：換算對象

Osh:換算結果的高限

Osl:換算結果的底限

Ish:換算對象的高限

Isl:換算對象的底限

他們之間的關系：

 

模擬量輸出的轉換：

將外界工程量(比如頻率 壓力等)轉換成數字量，并且放入相應的模擬量輸出信號點上輸出。

 

INPUT(VD10)：是要輸出的模擬量信號變量

ISH(50.0)：模擬量最大值和變頻器電機對應50HZ

ISL(0):模擬量最小值和變頻器電機對應

OSH(27648):數字量最大值(輸出信號上限)

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

OUTPUT:轉換出的數字量當前值(轉換為電壓/電流信號)