模擬量輸入輸出運算

1、模擬量輸入輸出運算第1頁，共14頁，2022年，5月20日，6點45分，星期四其中輸出信號是電圧還是電流信號，主要由PLC控制外圍設(shè)備需要的是電壓或電流信號決定，波峰1.2及運輸調(diào)速輸出的都是010V,而熱補償輸出的是420mA.電流信號與電壓信號可以通過變送器或信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換。在不是很精密控制的情況下，并一個250歐的精密采樣電阻，其實420mA的輸出相當于一個恒流源輸出，通過采樣電阻就可以轉(zhuǎn)換成25V直流電壓 .電流輸出抗干擾比較強，通訊距離可達200米，電壓信號受干擾比較大，一般不超過50米！模擬量在PLC內(nèi)部轉(zhuǎn)換時數(shù)據(jù)類型是一致的，電壓/電流主要是輸出方式不同。 第2頁，共14頁，20

2、22年，5月20日，6點45分，星期四工程量轉(zhuǎn)換的方法 模擬量直接采集進來以后，經(jīng)過模塊自動轉(zhuǎn)換量程，變成量程為0-32000之間的16位整數(shù)（單字），如果你的程序中要處理整數(shù)，就不用I_DI和DI_R指令。如果你的程序中要用到實數(shù)（雙字），就得用I_DI指令把單字就成雙字，再用DI_R指令把雙字整數(shù)數(shù)據(jù)類型變成雙字實數(shù)數(shù)據(jù)類型。 如下圖幻燈片將預(yù)熱1的偏差值轉(zhuǎn)換為實數(shù)，再進行仿PI運算。第3頁，共14頁，2022年，5月20日，6點45分，星期四熱電偶分辨率為0.1第4頁，共14頁，2022年，5月20日，6點45分，星期四下圖PI控制程序圖，增益Kc=50,因為采樣時間為0.5s,延時T1

3、00延時2s,所以采樣時間間隔Ts為2.5s,積分時間為300s.本次積分項+上次的積分前項=積分項，最后PI加后取整。預(yù)熱PI輸出值將與T100值比較控制預(yù)熱1的可控硅通斷.第5頁，共14頁，2022年，5月20日，6點45分，星期四熱補償熱補償控制以上位機的設(shè)定值與檢測值的差值做為整數(shù)比較數(shù)。用這個比較數(shù)與設(shè)定的值比較，同時按一定的比例輸出420mA的電流去控制可控硅輸出一定比例的電壓。因為我們的最低輸出整數(shù)為73006400(4mA)所以我們的熱補償?shù)目煽毓璧臒羰且恢绷林摹５?頁，共14頁，2022年，5月20日，6點45分，星期四第7頁，共14頁，2022年，5月20日，6點45分，

4、星期四信號變換中的數(shù)學問題信號的變換需要經(jīng)過以下過程：物理量傳感器信號標準電信號A/D轉(zhuǎn)換數(shù)值顯示.假定物理量為A，范圍即為A0Am，實時物理量為X；標準電信號是B0Bm，實時電信號為Y；A/D轉(zhuǎn)換數(shù)值為C0-Cm，實時數(shù)值為Z。如此，B0對應(yīng)于A0，Bm對應(yīng)于Am，Y對應(yīng)于X，及Y=f(X)。由于是線性關(guān)系，得出方程式為Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0。又由于是線性關(guān)系，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)學方程Z=f(X)可以表示為Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0。那么就很容易得出逆變換的數(shù)學方程為X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0。方程中計

5、算出來的X就可以在顯示器上直接表達為被檢測的物理量。第8頁，共14頁，2022年，5月20日，6點45分，星期四 PLC中逆變換的計算方法以S7-200和420mA為例，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，我們得到的數(shù)值是640032000，及C0=6400，Cm=32000。于是，X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0。 例如某溫度傳感器和變送器檢測的是-1060，用上述的方程表達為X=70*(Z-6400)/25600-10。經(jīng)過PLC的數(shù)學運算指令計算后，HMI可以從結(jié)果寄存器中讀取并直接顯示為工程量。在S7-200中，(Z-6400)/25600的計算結(jié)果是非常重要的數(shù)值。這

6、是一個01.0（100）的實數(shù)，可以直接送到PID指令（不是指令向?qū)В┑臋z測值輸入端。PID指令輸出的也是01.0的實數(shù)，通過前面的計算式的反計算，可以轉(zhuǎn)換成640032000，送到D/A端口變成420mA輸出。第9頁，共14頁，2022年，5月20日，6點45分，星期四調(diào)寬窄調(diào)寬窄控制通過旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出高速計數(shù)值HC0與寬度偏差值換算的脈沖數(shù)比較來實現(xiàn)。I當HC0與偏差脈沖數(shù)相等時，復(fù)位調(diào)寬窄的各個中間繼電器。寬度偏差脈沖數(shù)=寬度偏差值*360/分辨率。（編碼器360P/R,即每轉(zhuǎn)一圈360個脈沖。）第10頁，共14頁，2022年，5月20日，6點45分，星期四寬度偏差值分辨率為5第11頁，共14頁，2022年，5月20日，6點45分，星期四波峰第