熱電偶變送器輸出同時(shí)連接二次儀表與PLC的方案設(shè)計(jì)與解析

熱電偶變送器輸出同時(shí)連接二次儀表與PLC的方案設(shè)計(jì)與解析下面將介紹采用熱電偶變送器與二次儀表及PLC的模擬量輸入模塊的連接電路設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)換公式的推導(dǎo)及PLC編程。實(shí)現(xiàn)對被測溫度的時(shí)時(shí)采集、顯示。選熱電偶變送器SWP—TC-05,其測溫范圍：一100?+200度，對應(yīng)輸出為4~20ma。熱電偶變送器與二次儀表的接線如下圖：24V電源正極接變送器的V+輸出點(diǎn)，變送器的V-輸出點(diǎn)接二次儀表的輸入正，二次儀表的輸入-接24V電源的負(fù)極，形成閉環(huán)回路。零點(diǎn)訓(xùn)節(jié)再點(diǎn)調(diào)節(jié)零點(diǎn)訓(xùn)節(jié)再點(diǎn)調(diào)節(jié)輸入為4~20ma電流的二次儀表，其+、-輸入端其內(nèi)部并接一250Q電阻，將輸入的4~20ma電流轉(zhuǎn)換成1?5V電壓信號，再對此電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字量，再進(jìn)行運(yùn)算處理，由數(shù)碼管顯示被測溫度。選PLC（S7-200）的模擬量輸入輸出模塊為EM235，它有A、B、C、D4路模擬量輸入口，其每一路（如A路）的輸入除有輸入正（A+）、輸入負(fù)（A-）2個(gè)接線端外，還有連接250Q電阻的接線端（RA）。如輸入信號為電壓，只用（A+）、（A-）2個(gè)接線端，接輸入信號的正負(fù)極，EM235的（A+）、（A-）之間為輸入的電壓信號,其RA可空懸不用。如輸入信號是電流，則A+與RA二點(diǎn)應(yīng)接在一起，再接電流+,A-接電流-。此時(shí)A+、A-之間由于了并接250Q電阻，故4~20ma電流流過輸入口時(shí),EM235的（A+）與（人-）之間已變?yōu)?~5V的電壓信號。EM235將這電壓信號通過內(nèi)部的A/D電路轉(zhuǎn)換，將輸入的電壓轉(zhuǎn)換為與之成比例變化的數(shù)字量。一般輸出為4~2ma的變送器，其輸出端的飽和電壓均在十幾伏以上，即容許接略大于500Q電阻負(fù)載而不會使負(fù)載電壓飽和失真。故輸出為4~2ma的變送器可以同時(shí)輸入給輸入電阻皆=250Q二次儀表與PLC的模擬量輸入模塊。其連接方法可有2種：1、二次儀表與PLC的模擬量輸入模塊串聯(lián)接變送器的輸出。2、二次儀表與PLC的模擬量輸入模塊并聯(lián)接變送器的輸出。注意：串聯(lián)接法，二次儀表的地與PLC的電源的地不能共地，二者是由各自電源供電工作的。變送器的輸出與二次儀表、PLC的串聯(lián)接線圖如下圖一所示。并聯(lián)接法,二次儀表的地與PLC的電源的地是共地的，變送器的輸出與二次儀表、PLC的并聯(lián)接線圖如下圖二所示。一、連線說明：1、 串聯(lián)接法：見圖一：PLC的24V正極接變送器的輸出V+,變送器的輸出V-接二次儀表的輸入+,二次儀表的輸入-并接EM235的A+與RA二端點(diǎn)，EM235的A-接PLC的24V電源負(fù)極。這樣變送器的輸出總負(fù)載=250+250=5000，確保轉(zhuǎn)換后的電壓信號與4~20ma成比例變化,即不會出現(xiàn)輸出信號飽和失真。串聯(lián)接法由于變送器與二次儀表之間、二次儀表之間與PLC之間均是由電流方式傳輸?shù)?，故可遠(yuǎn)距離傳送而不會產(chǎn)生信號失真。即：串聯(lián)接法適用于變送器、二次儀表及PLC三者之間距離較遠(yuǎn)的場合。2、 并聯(lián)接法：見圖二：PLC的24V正極接變送器的輸出V+，變送器的輸出V-接二次儀表的輸入+和EM235的輸入A+，二次儀表的輸入-，和EM235的A-接在一起,再接24V的負(fù)極，即二次儀表的輸入與EM235的輸入是并聯(lián)連接的。注意：EM235的RA要空懸或與EM235的A-端短接，這樣變送器的輸出總負(fù)載=2500（即為二次儀表的輸入電阻），確保轉(zhuǎn)換后的電壓信號與4~20ma成比例變化，且讀數(shù)正確。并聯(lián)接法由于變送器與二次儀表之間是4~20ma電流信號傳送，而二次儀表與PLC之間是1~5V電壓信號傳送，故：并聯(lián)接法適用于變送器與二次儀表之間可遠(yuǎn)距離傳送，而二次儀表與PLC之間的距離不適于過長的場合。二、顯示處理：1、對二次儀表不用做任何處理，直接用它顯示被測溫度。2、對PLC：每隔0.5秒采集一次由EM235將4~20ma轉(zhuǎn)換的的數(shù)字量（AIW0），并將其按轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果即為實(shí)測溫度，將它傳送給與觸摸屏有通信聯(lián)系的變量（如VD100）,VD100將自動的傳送給觸摸屏，由觸摸屏構(gòu)成溫度與時(shí)間的變化曲線時(shí)時(shí)顯示溫度的動態(tài)變化（本文對觸摸屏編程略）。三、轉(zhuǎn)換公式的推導(dǎo)：被測溫度為-100度~+200度變化，熱電偶變送器的輸出電流為4~20ma，輸入給EM235，EM235將其轉(zhuǎn)換為6400?32000數(shù)字量。數(shù)字量與電流量的關(guān)系曲線如下圖三：公式推導(dǎo)：AABA^ACBC?眼群將甘整理宀宀2叱叫"公式（1）即為轉(zhuǎn)換公式，PLC此公式編程即可求出被測隘度。三、PLC編程：

5M0.5-VLH:：t)VD8SUB.RENOM3S1用宴剪運(yùn)算求工測跟甌送諸"DIM忱noo時(shí)葉傳謹(jǐn)繪融揍.屏|VDIhAlW?c 如巧2：中間5M0.5-VLH:：t)VD8SUB.RENOM3S1用宴剪運(yùn)算求工測跟甌送諸"DIM忱noo時(shí)葉傳謹(jǐn)繪融揍.屏|VDIhAlW?c 如巧2：中間運(yùn)算魏VD10&求出的溟度迢-VD^O-VDH2^VDlOOVD112VD40-VD10064000-DI_REN ENO州 OUTSUB.RENENOIN1OUTOUTDlV_ftENENOIN1OUTIH2VD112-25fi.O-MUL^REMENOINIOUTIN230VD112-程序說明：