圖1,其實隻要看到圖1不用我說你也能看明白什麽(me) 是開關(guan) 量了,圖中畫的的是一個(ge) 電接點壓力表,這種壓力表在許多設備上也經常見到,它就是一個(ge) 典型的能輸出開關(guan) 量信號的器件。原理就是壓力高時C和B兩(liang) 個(ge) 觸點閉合接通,輸出壓力高信號,壓力低時C和A兩(liang) 個(ge) 觸點閉合接通輸出壓力低信號。有了這樣的信號就實現把就地的壓力信號,遠傳(chuan) 到遠處的電氣控製櫃去參與(yu) 自動遠程控製了,其中C和B是一個(ge) 開關(guan) 量,C和A也是一個(ge) 開關(guan) 量。所以一個(ge) 開關(guan) 觸點就是一個(ge) 開關(guan) 量,它的特性是同一時刻要麽(me) 接通要麽(me) 斷開。接通就是1,代表有有信號,斷開就是0,代表沒有信號。這就是所謂的開關(guan) 量信號。細心的讀者這時會(hui) 發現,這樣的電接點壓力表雖然能把就地的壓力信號遠傳(chuan) 到遠處,但它傳(chuan) 輸的隻是有壓力和沒壓力這樣的有和無的信號,那如果我們(men) 想知道就地的實時壓力值到底是多少該怎麽(me) 辦呢?接下來看完下麵模擬量的介紹你就會(hui) 有辦法了。
看圖2,在圖2中最左邊的器件叫壓力變送器,如果我們(men) 想要在遠方知道就地的壓力數值就全靠它了。它是怎麽(me) 做到的呢?看圖2的中間,其實壓力變送器它裏麵就是一塊電路板,電路板連接著一個(ge) 壓力傳(chuan) 感器F。它的工作原理就是壓力傳(chuan) 感器F實時檢測管道壓力,把檢測到的壓力再傳(chuan) 到電路板的C,檢測信號進入電路板後,通過電路板的轉換與(yu) 計算,把這個(ge) 壓力信號轉換成一個(ge) 電流信號由A和B這兩(liang) 個(ge) 點輸出。圖2最右邊就是這個(ge) 轉換的示意圖,我們(men) 看到它可以把一個(ge) 0-10kpa的壓力信號轉換成一個(ge) 4-20mA的電流信號,由A和B這兩(liang) 個(ge) 點輸出。這時我們(men) 就說A和B這兩(liang) 個(ge) 點輸出的就是一個(ge) 模擬量信號。這個(ge) 模擬量電信號可以是4-20mA的電流信號,也可以是0-10V的電壓信號。模擬量信號的特點是它的值是在一個(ge) 數值範圍內(nei) 連續可變的。這就是所說的模擬量信號。下麵看一下模擬量信號是怎麽(me) 把壓力信號遠傳(chuan) 輸出的。
圖3,假設我們(men) 管道上安裝的是一塊量程為(wei) 0-10kpa的壓力變送器,我們(men) 讓一個(ge) 電源的正極接壓力變送器的B點,負極串聯一塊萬(wan) 用表到壓力變送器的A點,並將萬(wan) 用表打到電流檔。然後我們(men) 先看圖3的左麵,當壓力變送器C點的壓力是5kpa時,萬(wan) 用表的的電流讀數是12mA。正好是4-20mA的電流信號的中間值,而5kpa也正好是0-10kpa壓力值的中間值。再看圖3右邊,當壓力變送器C點的壓力是10kpa時,萬(wan) 用表的的電流讀數正好是20mA。這樣0-10kpa壓力值就對應了4-20mA的電流信號值,我們(men) 隻要在遠方通過一個(ge) 接收設備把這個(ge) 4-20mA的電流信號值提取出來,再通過一定的計算,就能知道就地的壓力值是多少了。這個(ge) 接收設備可以是PLC也可以是數顯儀(yi) 表等。
這裏再說一下,為(wei) 什麽(me) 要把壓力信號轉換成4-20mA的電流信號,而不是0-20mA的電流信號或0-10V的電壓信號。因為(wei) 1,0-10V的電壓信號容易受到外界的電磁幹擾,特別是電纜長度很長時幹擾更明顯。2,用0-20mA的電流信號的話,就無法判斷在電流信號是0mA時,到底是電纜斷線引起的故障0mA,還是壓力本身就是0kpa而輸出的正常的0mA。所以現在市場中的壓力變送器絕大多數都是使用4-20mA的模擬量電流信號。
圖4,就是一個(ge) 通過西門子s7-200 PLC讀取壓力變送器壓力值的接線圖例,這是一種最基本的使用方法,左邊是開關(guan) 量的,右邊是模擬量的,不同的信號類型要接到PLC不同輸入端。