對於(yu) 初學 PLC 編程的人來說,模擬量輸入、輸出模塊的編程要比用位變量進行一般的程序控製難的多, 因為(wei) 它不僅(jin) 僅(jin) 是程序編程,而且還涉及到模擬量的轉換公式推導與(yu) 使用的問題。 不同的傳(chuan) 感變送器, 通過不同的模擬量輸入輸出模塊進行轉換, 其轉換公式是不一樣的,如果選用的轉換公式不對,編出的程序肯定是錯誤的。
比如有3個(ge) 溫度傳(chuan) 感變送器:
( 1)、測溫範圍為(wei) 0~200,變送器輸出信號為(wei) 4~20mA;
( 2)、測溫範圍為(wei) 0~200,變送器輸出信號為(wei) 0~5V;
( 3)、測溫範圍為(wei) -100 ~500,變送器輸出信號為(wei) 4~20mA;
( 1)和( 2)二個(ge) 溫度傳(chuan) 感變送器,測溫範圍一樣,但輸出信號不同,( 1)和 (3) 傳(chuan) 感
變送器輸出信號一樣,但測溫範圍不同,這3個(ge) 傳(chuan) 感變送器既使選用相同的模擬量輸入模塊,其轉換公式也是各不相同。
一、轉換公式的推導
下麵選用 S7-200 的模擬量輸入輸出模塊 EM235 的參數為(wei) 依據對上述的 3個(ge) 溫度傳(chuan) 感器進行轉換公式的推導:
對於(yu) (1)和( 3)傳(chuan) 感變送器所用的模塊,其模擬量輸入設置為(wei) 0~20ma電流信號,20mA對應數子量 =32000,4mA對應數字量 =6400 ;
對於(yu) ( 2)傳(chuan) 感變送器用的模塊,其模擬量輸入設置為(wei) 0~ 5V 電壓信號, 5V 對應數字量=32000,0V 對應數字量 =0;
這3種傳(chuan) 感変送器的轉換公式該如何推導的呢?這要借助與(yu) 數學知識幫助,請見下圖:
上麵推導出的( 2-1)、( 2-2)、( 2-3)三式就是對應( 1)、( 2)、( 3)三種溫度傳(chuan) 感變送器經過模塊轉換成數字量後再換算為(wei) 被測量的轉換公式。 編程者依據正確的轉換公式進行編程,就會(hui) 獲得滿意的效果。
二、變送器與(yu) 模塊的連接
通常輸出4~20mA 電流信號的傳(chuan) 感變送器,對外輸出隻有+、- 二根連線,它需要外接24V 電源電壓才能工作,如將它的+、- 二根連線分別與(yu) 24V電源的正負極相連,在被測量正常變化範圍內(nei) ,此回路將產(chan) 生4~20mA 電流,見下左圖。下右圖粉色虛線框內(nei) 為(wei) EM235模塊第一路模擬輸入的框圖,它有 3個(ge) 輸入端,其A+與(yu) A-為(wei) A/D轉換器的+ - 輸入端, RA與(yu) A-之間並接250 Ω標準電阻。A/D 轉換器是正邏輯電路,它的輸入是 0~5V 電壓信號,A-為(wei) 公共端,與(yu) PLC 的24V 電源的負極相連。
那麽(me) 24V 電源、傳(chuan) 感變送器、模塊的輸入口三者應如何連接才是正確的?正確的連線是
這樣的:將左圖電源負極與(yu) 傳(chuan) 感器輸出的負極連線斷開,將電源的負極接模塊的 A-端,將傳(chuan) 感器輸出負極接 RA 端, RA 端與(yu) A+ 端並接一起,這樣由傳(chuan) 感器負極輸出的 4~20m
A電流由RA 流入250 Ω 標準電阻產(chan) 生 0~5V 電壓並加在 A+與(yu) A-輸入端。
切記:不可從(cong) 左圖的 24V 正極處斷開,去接模塊的信號輸入端,如這樣連接,模塊是不
會(hui) 正常工作的。
對第( 2)種電壓輸出的傳(chuan) 感変送器,模塊的輸入應設置為(wei) 0~ 5V 電壓模式,連線時,
變送器輸出負極隻連 A+ RA 端空懸即可。
三、按轉換公式編程:
根據轉換後變量的精度要求, 對轉換公式編程有二種形式 :
1、 整數運算;
2、 實數運算;
請見下麵梯形圖:
該梯形圖是第(1)種溫度傳(chuan) 感變送器 (測溫:0~ 200 ,輸出:4~20mA) 按公式(2-1)以整數運算編寫(xie) 的轉換程序,它可作為(wei) 一個(ge) 子程序進行調用。( B)實數運算的梯形圖:
該梯形圖是對一個(ge) 真空壓力變送器(量程:0~ 0.1Mpa, 輸出:4~ 20ma )按公式(2-1)
以實數運算編寫(xie) 的轉換程序,可作為(wei) 一個(ge) 子程序進行調用。