对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析
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PLC调试中常见的模拟量输入输出校准问题及解决方案在工业自动化控制系统中,可编程逻辑控制器(PLC)是一个重要的设备,负责监测和控制各种过程。
模拟量输入输出模块是PLC中至关重要的部分,用于读取和输出模拟量信号。
然而,在PLC调试过程中,经常会遇到模拟量输入输出校准问题。
本文将介绍几个常见的模拟量输入输出校准问题,并提供相应的解决方案。
一、零点漂移问题在PLC调试过程中,模拟量输入输出模块的零点漂移是一个常见的问题。
零点漂移是指模拟量输入输出模块在没有输入信号或输出为零时,输出值不为零的情况。
这可能导致系统误差,影响整个控制过程的准确性。
解决方案:1. 确保输入信号源处于零点状态。
检查传感器、变送器等设备的零点校准,确保输入信号源输出的模拟量为零。
2. 检查输入信号线路。
排除信号线路故障,例如断线、接触不良等情况。
可以使用万用表或示波器检测信号线路的连通性,并重新连接或更换有问题的线路。
二、量程偏移问题模拟量输入输出模块的量程偏移是指模块的输入输出范围与实际应用范围不一致的情况。
这可能导致模块无法准确读取或输出信号,从而影响控制系统的运行。
解决方案:1. 确定量程设置。
检查PLC程序中模拟量输入输出模块的量程设置是否正确。
根据实际应用要求,调整输入输出模块的量程范围,使其与实际信号范围相匹配。
2. 检查量程设置参数是否正确。
对于某些模拟量输入输出模块,需要手动设置量程参数,例如最小值、最大值等。
确保这些参数与实际应用需求一致,并进行相应的设置。
三、传感器误差问题传感器是模拟量输入输出模块的重要组成部分,常用于测量温度、压力、流量等物理量。
然而,传感器的误差可能导致模块读取的信号不准确,从而影响整个控制系统的性能。
解决方案:1. 校准传感器。
使用专业的仪器设备,对传感器进行定期的校准操作。
校准过程可以根据设备制造商提供的校准方法进行,以确保传感器输出的模拟量是准确的。
2. 检查传感器的接线。
排除传感器接线松动、接点氧化等问题,确保传感器与模拟量输入输出模块的连接可靠稳定。
S7-300/400 PLC模拟量输入/输出的量程转换SLC A&D CSMarch, 20051模拟量输入/输出量程转换的概念 (3)2S7-300/400 PLC模拟量输入/输出模板 (3)2.1需要使用的模板 (3)2.2涉及的信号类型 (3)3STEP 7中模拟量输入/输出的编程 (3)3.1FC105/FC106在哪里 (3)3.2FC105/FC106功能描述 (5)3.2.1FC105功能描述 (5)3.2.2FC106功能描述 (5)3.3FC105/FC106参数定义 (6)3.3.1FC105 的参数定义 (6)3.3.2FC106的参数定义 (6)3.4例子程序 (7)3.4.1FC105例子程序 (7)3.4.2FC106例子程序 (8)1模拟量输入/输出量程转换的概念实际的工程量,如压力、温度、流量、物位等要采用各种类型传感器进行测量。
传感器将输出标准电压、电流、温度、或电阻信号供PLC采集,PLC的模拟量输入模板将该电压、电流、温度、或电阻信号等模拟量转换成数字量——整形数(INTEGER)。
在PLC程序内部要对相应的信号进行比较、运算时,常需将该信号转换成实际物理值(对应于传感器的量程)。
而经程序运算后得到的结果要先转换成与实际工程量对应的整形数,再经模拟量输出模板转换成电压、电流信号去控制现场执行机构。
这样就需要在程序中调用功能块完成量程转换。
如一个压力调节回路中,压力变送器输出4-20mA DC信号到SM331模拟量输入模板,SM331模板将该信号转换成0-27648的整形数,然后在程序中要调用FC105将该值转换成0-10.0(MPa)的工程量(实数),经PID运算后得到的结果仍为实数,要用FC106转换为对应阀门开度0-100%的整形数0-27648后,经SM332模拟量输出模板输出4-20mA DC信号到调节阀的执行机构。
本文主要讨论S7-300/400 PLC编程中模拟量的量程转换。
PLC在程序设计时如何对模拟量进行处理一.PLC处理信号类型的概述PLC能处理的数据类型包括数字量和模拟量两种类型。
在时间上和数量上都是离散的物理量称为数字量。
把表示数字量的信号叫数字信号。
把工作在数字信号下的电子电路叫数字电路。
数字量由多个开关量组成。
如三个开关量可以组成表示八个状态的数字量。
模拟量:在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量。
把表示模拟量的信号叫模拟信号。
把工作在模拟1信号下的电子电路叫模拟电路。
模拟量是连续的量,数字量是不连续的。
反映的是电量测量数值(如电流、电压)。
我们把数字量其中的一个位也叫做开关量,每一个开关量对应PLC开关量输入的一个点,对应的对象包括开关,按钮,接近开关,行程开关以及开关量输出的光电开关等电气元件,而模拟量则包括常见的电压,电流,频率,压力,流量和温度等。
二.模拟量传感器的信号类型模拟量主要是应用于自动控制系统中,它将现场采集到的物理信号转换成电信号,并利用变送器进行信号的校正和标准化。
PLC在运行过程中采集到的信号都是经过变送器进行过校正和标准化的电压或者电流信号。
常见变送器输出信号类型有:电压信号:-10V到10V,0到10V1到5V0到5V电流信号:4-20mA0-20mA在进行方案设计时要确定PLC所接收的数据类型,能够兼容变送器输出的数据类型即可。
三现场模拟量进行数字量转换的对应关系。
接下来以欧姆龙系列PLC对红外测温传感器为例,详细介绍PLC如何多模拟量2.PLC采集到的数值0-12000到400-1200 C 进行工程量转换。
四.PLC程序设计1.PLC参数设置在PLC设置选项-内建AD中进行如下图设置。
控制字赋值工程转换程序。
PLC最全编程算法(PLC编程算法、模拟量计算、脉冲量计算)PLC编程算法(1):PLC中无非就是三大量:开关量、模拟量、脉冲量。
搞清楚三者之间的关系,你就能熟练的掌握PLC了。
1、开关量也称逻辑量,指仅有两个取值,0或1、ON或OFF。
它是最常用的控制,对它进行控制是PLC的优势,也是PLC 最基本的应用。
开关量控制的目的是,根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序,使PLC产生相应的开关量输出,以使系统能按一定的顺序工作。
所以,有时也称其为顺序控制。
而顺序控制又分为手动、半自动或自动。
而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。
2、模拟量是指一些连续变化的物理量,如电压、电流、压力、速度、流量等。
PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的,可方便及可靠地用于开关量控制。
由于模拟量可转换成数字量,数字量只是多位的开关量,故经转换后的模拟量,PLC也完全可以可靠的进行处理控制。
由于连续的生产过程常有模拟量,所以模拟量控制有时也称过程控制。
模拟量多是非电量,而PLC只能处理数字量、电量。
所有要实现它们之间的转换要有传感器,把模拟量转换成数电量。
如果这一电量不是标准的,还要经过变送器,把非标准的电量变成标准的电信号,如4—20mA、1—5V、0—10V等等。
同时还要有模拟量输入单元(A/D),把这些标准的电信号变换成数字信号;模拟量输出单元(D/A),以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。
所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。
这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。
例如:PLC模拟单元的分辨率是1/32767,对应的标准电量是0—10V,所要检测的是温度值0—100℃。
那么0—32767对应0—100℃的温度值。
然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。
如果想把温度值精确到0.1℃,把327.67/10即可。
模拟量控制包括:反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。
开关量、模拟量、脉冲量分不清楚?PLC最全编程算法详解,看完彻底懂了!PLC中无非就是三大量:开关量、模拟量、脉冲量。
只在搞清楚三者之间的关系,你就能熟练的掌握PLC了。
开关量的计算1、开关量也称逻辑量,指仅有两个取值,0或1、ON或OFF。
它是最常用的控制,对它进行控制是PLC的优势,也是PLC最基本的应用。
开关量控制的目的是,根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序,使PLC产生相应的开关量输出,以使系统能按一定的顺序工作。
所以,有时也称其为顺序控制。
而顺序控制又分为手动、半自动或自动。
而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。
2、模拟量是指一些连续变化的物理量,如电压、电流、压力、速度、流量等。
PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的,可方便及可靠地用于开关量控制。
由于模拟量可转换成数字量,数字量只是多位的开关量,故经转换后的模拟量,PLC也完全可以可靠的进行处理控制。
由于连续的生产过程常有模拟量,所以模拟量控制有时也称过程控制。
模拟量多是非电量,而PLC只能处理数字量、电量。
所有要实现它们之间的转换要有传感器,把模拟量转换成数电量。
如果这一电量不是标准的,还要经过变送器,把非标准的电量变成标准的电信号,如4—20mA、1—5V、0—10V等等。
同时还要有模拟量输入单元(A/D),把这些标准的电信号变换成数字信号;模拟量输出单元(D/A),以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。
所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。
这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。
例如:PLC模拟单元的分辨率是1/32767,对应的标准电量是0—10V,所要检测的是温度值0—100℃。
那么0—32767对应0—100℃的温度值。
然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。
如果想把温度值精确到0.1℃,把327.67/10即可。
模拟量控制包括:反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。
S7-300/400 PLC模拟量输入/输出的量程转换SLC A&D CSMarch, 20051模拟量输入/输出量程转换的概念 (3)2S7-300/400 PLC模拟量输入/输出模板 (3)2.1需要使用的模板 (3)2.2涉及的信号类型 (3)3STEP 7中模拟量输入/输出的编程 (3)3.1FC105/FC106在哪里 (3)3.2FC105/FC106功能描述 (5)3.2.1FC105功能描述 (5)3.2.2FC106功能描述 (5)3.3FC105/FC106参数定义 (6)3.3.1FC105 的参数定义 (6)3.3.2FC106的参数定义 (6)3.4例子程序 (7)3.4.1FC105例子程序 (7)3.4.2FC106例子程序 (8)1模拟量输入/输出量程转换的概念实际的工程量,如压力、温度、流量、物位等要采用各种类型传感器进行测量。
传感器将输出标准电压、电流、温度、或电阻信号供PLC采集,PLC的模拟量输入模板将该电压、电流、温度、或电阻信号等模拟量转换成数字量——整形数(INTEGER)。
在PLC程序内部要对相应的信号进行比较、运算时,常需将该信号转换成实际物理值(对应于传感器的量程)。
而经程序运算后得到的结果要先转换成与实际工程量对应的整形数,再经模拟量输出模板转换成电压、电流信号去控制现场执行机构。
这样就需要在程序中调用功能块完成量程转换。
如一个压力调节回路中,压力变送器输出4-20mA DC信号到SM331模拟量输入模板,SM331模板将该信号转换成0-27648的整形数,然后在程序中要调用FC105将该值转换成0-10.0(MPa)的工程量(实数),经PID运算后得到的结果仍为实数,要用FC106转换为对应阀门开度0-100%的整形数0-27648后,经SM332模拟量输出模板输出4-20mA DC信号到调节阀的执行机构。
本文主要讨论S7-300/400 PLC编程中模拟量的量程转换。
PLC编程的3大量:开关量、模拟量、脉冲量讲解1、 开关量也称逻辑量,指仅有两个取值,0或1、ON或OFF(开关量只有两种状态0/1,包括开入量和开出量,反映的是状态)。
它是最常用的控制,对它进行控制是PLC的优势,也是PLC最基本的应用。
开关量控制的目的是,根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序,使PLC产生相应的开关量输出,以使系统能按一定的顺序工作。
所以,有时也称其为顺序控制。
而顺序控制又分为手动、半自动或自动。
而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。
2、 模拟量是指一些连续变化的物理量(数字量是不连续的。
反映的是电量测量数值),如电压、电流、压力、速度、流量等。
PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的,可方便及可靠地用于开关量控制。
由于模拟量可转换成数字量,数字量只是多位的开关量,故经转换后的模拟量,PLC也完全可以可靠的进行处理控制。
由于连续的生产过程常有模拟量,所以模拟量控制有时也称过程控制。
模拟量多是非电量,而PLC只能处理数字量、电量。
所有要实现它们之间的转换要有传感器,把模拟量转换成数电量。
如果这一电量不是标准的,还要经过变送器,把非标准的电量变成标准的电信号,如4—20mA、1—5V、0—10V等等。
同时还要有模拟量输入单元(A/D),把这些标准的电信号变换成数字信号。
模拟量输出单元(D/A),以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。
所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。
这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。
例如:PLC模拟单元的分辨率是1/32767,对应的标准电量是0—10V,所要检测的是温度值0—100℃。
那么0—32767对应0—100℃的温度值。
然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。
如果想把温度值精确到0.1℃,把327.67/10即可。
模拟量控制包括:反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。
这些都是PLC内部数字量的计算过程。
200plc数字量转模拟量编程PLC(可编程逻辑控制器)是一种常用于工业自动化控制系统中的设备,它能够根据预设的逻辑程序来控制各种设备和机械。
在PLC编程中,数字量和模拟量的转换是一个常见的任务。
本文将介绍如何使用200个PLC数字量输入信号来实现模拟量输出控制。
我们需要明确数字量和模拟量的概念。
数字量是指只有两个离散状态的量,通常用0和1表示。
而模拟量则是连续变化的量,可以有无限个取值。
在PLC编程中,我们通常使用模拟量来控制各种设备的输出,比如电机的转速、温度的变化等。
要实现数字量到模拟量的转换,我们可以使用PLC的数字量输入模块和模拟量输出模块。
假设我们有200个数字量输入信号,每个信号代表一个开关或传感器的状态,我们需要将这些信号转换为相应的模拟量输出。
我们需要为每个数字量输入信号分配一个对应的模拟量输出信号。
可以使用一个映射表来记录每个数字量信号对应的模拟量输出信号的取值范围。
例如,数字量输入信号1对应的模拟量输出信号取值范围为0-10V,数字量输入信号2对应的模拟量输出信号取值范围为0-20mA,以此类推。
接下来,我们需要编写PLC的逻辑程序来实现数字量到模拟量的转换。
可以使用条件语句来根据数字量输入信号的状态来确定相应的模拟量输出信号的取值。
例如,如果数字量输入信号1为1,则将模拟量输出信号1设置为10V;如果数字量输入信号1为0,则将模拟量输出信号1设置为0V。
在编写逻辑程序时,我们还需要考虑输入信号的优先级和互锁关系。
例如,如果有多个数字量输入信号同时为1,我们需要确定哪个信号的模拟量输出信号的取值优先级更高。
可以使用条件语句和逻辑运算符来实现这些逻辑关系。
我们需要将编写好的逻辑程序下载到PLC设备中,并进行相应的调试和测试。
可以使用PLC的调试工具来监测数字量输入信号和模拟量输出信号的状态,并进行必要的调整和修改。
通过以上步骤,我们可以成功地将200个PLC数字量输入信号转换为相应的模拟量输出信号。
PLC编程各类经典案例解析目录1. 内容描述 (3)1.1 PLC编程概述 (3)1.2 本文档结构与目标读者 (4)1.3 PLC编程案例解析的意义 (5)2. PLC编程基础 (5)2.1 PLC与编程语言简介 (7)2.2 硬件与软件关系解析 (8)2.3 输入/输出模块详解 (9)2.4 电源与通信协议分析 (10)2.5 编写有效PLC程序的最佳实践 (12)3. 经典案例解析 (13)3.1 自动生产线控制 (14)3.1.1 案例概述 (16)3.1.2 I/O配置与初始化 (17)3.1.3 可编程逻辑运算的分析 (18)3.1.4 异常处理程序编制 (20)3.1.5 程序调试与验证 (21)3.2 智能仓储系统 (23)3.2.1 案例背景 (24)3.2.2 仓储控制原理介绍 (24)3.2.3 编写仓储管理自动化程序 (26)3.2.4 传感器与执行器配置解析 (28)3.2.5 整合与优化仓库管控流程 (29)3.3 工业机器人控制与应用 (31)3.3.1 PLC与机器人通信协议配置 (33)3.3.2 路径规划与轨迹控制解析 (35)3.3.3 工业机器人编程技巧 (36)3.3.4 PLC程序故障排查与维护策略 (38)3.3.5 实现机器人自动化生产线工艺描述 (39)4. 维护与故障排除 (40)4.1 PLC常见问题与解决策略 (42)4.2 确保程序稳定运作的优化措施 (42)4.3 事故预防与应急处置流程制定 (43)4.4 如何利用技术更新避免未已知错误 (45)4.5 本地化PLC编程支持与技术交流 (46)5. 高级编程技术与趋势 (49)5.1 PLC编程开发工具迭代 (50)5.2 网络化与互联网犯罪的结构性挑战 (51)5.3 PLC硬件升级与软件发展方向 (53)5.4 人工智能与机器学习对PLC编程的影响 (54)5.5 电池供电PLC系统与可持续性发展 (56)6. 结语与未来展望 (57)6.1 PLC编程在今日科技中的地位 (58)6.2 静态网络时代的终结 (60)6.3 PLC编程的未来发展方向 (61)1. 内容描述《PLC编程各类经典案例解析》是一本全面介绍可编程逻辑控制器编程技术的专业书籍。
PLC模拟量输入输出方法模拟量的输入方法有两种。
1.用模拟量输入模块输入模拟量把模拟量输入给plc最简单的方法是,用模拟量输入模块(单元),简称AD单元。
模拟量输入模块的功能是将模拟过程信号转换为数字格式。
模拟量输入流程是通过传感器把物理量转变为电信号,这个电信号可能是离散性的电信号,需要通过变送器转换为标准的模拟量电压或电流信号,模拟量模块接收到标准的电信号后通过A/D转换,转变为与模拟量成比例的数字量信号,并存放在缓冲器里,待CPU读取模拟量模块缓冲器的内容,并传送到指定的存储区中待处理。
使用模拟量输入模块时,要了解其性能,主要的性能如下。
·模拟量规格:指可承受或可输出的标准电流或标准电压的规格,一般多些好,便于选用。
·数字量位数:指转换后的数字量,用多少位二进制数表达。
位越多,精度越高。
·转换路数:只可实现多少路的模拟量的转换,路越多越好,可处理多路信号。
·转换时间:只实现一次模拟量转换的时间,越短越好。
·功能:指除了实现数模转换时的一些附加功能,有的还有标定、平均峰值及开方功能。
2.用采集脉冲输入模拟量PLC可采集脉冲信号,可用于高速计数单元或特定输入点采集。
也可用输入中断的方法采集。
而把物理量转换为电脉冲信号也比较方便。
模拟量输出方法有三种。
1.用模拟量输出模块(单元)控制输出为使控制的模拟量能连续、无波动地变化,最好的方法是用模拟量输出模块。
模拟量输出模块的功能是将数字输出值转换为模拟信号,简称DA单元。
模拟量输出模块的参数有诊断中断、组诊断、输出类型选择(电压、电流或禁用)、输出范围选择及对CPU STOP模式的响应。
模拟量输出流程是:CPU把指定的数字量信号传送到模拟量模块的缓冲器中,模拟量模块通过D/A转换器,把缓冲器的内容转变为成比例的标准电压或电流信号,标准电压或电流驱动相应的执行器动作,完成模拟量控制。
使用模拟量输出模块时应按以下步骤开展:[1]选用。
三菱PLC模拟量输入输出模块的应用浅析摘要:本文介绍了可编程控制器(PLC)模拟量输入输出模块的基本应用,通过对FX2N-4AD模拟量输入模块和FX2N-2DA模拟量输出模块功能的简介,以及应用实例的分析,对PLC模拟量输入输出模块的应用作了一个基本的阐述。
关键词:PLC FX2N-4AD FX2N-2DA 模拟量引言:在电气控制中,存在大量的开关量,用PLC的基本单元就可以直接控制,但也常常要对一些模拟量(如压力、温度、速度等)进行控制。
PLC基本单元只能对数字量进行处理,而不能处理模拟量,如果要对模拟量进行处理,就要用特殊功能模拟量转换成数字量。
同样,PLC基本单元只能输出数字量,而大多数电气设备只能接收模拟量,所以还要把PLC输出的数字量转换成模拟量才能对电气设备进行控制,而这些则需要模拟量输出模块来完成。
1、FX2N-4AD模拟量输入模块FX2N-4AD模拟量输入模块是FX系列专用的模拟量输入模块。
该模块有4个输入通道,通道号分别为CH1、CH2、CH3和CH4。
输入通道用于将外部输入的模拟量信号转换成数字量信号,即称为A/D转换,其分辨率为12位。
FX2N-4AD模拟量模块内部有一个数据缓冲寄存器区,它由32个16位的寄存器组成,编号为BFM#0~#30。
数据缓冲寄存器内容,可以通过PLC的FROM 和TO指令来读、写。
2、FX2N-2DA模拟量输出模块FX2N-2DA模拟量输出模块是FX系列专用的模拟量输出模块。
该模块将12位的数字值转换成相应的模拟量输出。
FX2N-2DA有2路输出通道,通过输出端子变换,也可任意选择电压或电流输出状态。
电压输出时,输出信号范围为DC-10V~+10V,可接负载阻抗为1KΩ~1MΩ,分辨率为5mV,综合精度为0.1V;电流输出时,输出信号范围为DC+4mA~20mA,可接负载阻抗不大于250Ω,分辨率为20uA,综合精度为0.2mA。
FX2N-2DA模拟量输出模块有两个输出通道,可以接成电压输出,也可以接成电流输出形式,其数字量和模拟量的比例关系如图1所示。
FX3U-4AD模拟量编程实例随着工业自动化技术的不断发展,PLC(可编程逻辑控制器)在生产现场的应用越来越广泛。
在工业控制中,模拟量信号的采集和处理是非常重要的一环。
而Mitsubishi的FX3U-4AD模块提供了方便、可靠的模拟量信号采集解决方案。
本文将通过一个简单的实例,介绍FX3U-4AD模块的编程方法,帮助读者更好地了解如何利用该模块进行模拟量信号处理。
一、硬件连接1. 将FX3U-4AD模块插入FX3U PLC的扩展槽中,确保连接牢固。
2. 将模拟量输入信号接入FX3U-4AD模块的对应通道上。
注意信号接入时的极性,确保接线正确无误。
3. 完成硬件连接后,接通PLC电源,确保模块供电正常。
二、参数设置1. 在GX Works2或者GX Developer软件中,打开PLC程序。
2. 找到FX3U-4AD模块的参数设置界面,配置模块的工作参数,如采样频率、输入范围、滤波方式等。
根据实际需求进行设置,并保存配置。
三、PLC编程1. 在PLC程序中定义模拟量输入的位置区域,如I0、I1等,对应FX3U-4AD模块的输入通道。
2. 编写PLC程序,使用模块提供的指令对模拟量信号进行采集和处理。
例如可使用ADPR指令读取模拟量输入数值,并存储到寄存器中。
3. 根据实际需求,可以在程序中添加逻辑控制,对采集的模拟量数据进行判断和处理,以实现预定的控制功能。
可以根据模拟量信号的大小控制执行器的运行状态,实现自动化控制。
四、调试和运行1. 在程序编写完成后,将PLC联机,并下载程序到PLC中。
2. 通过外部模拟量信号源,输入不同的模拟量信号,观察PLC程序的运行状态和输出结果,进行调试和验证。
3. 调试完成后,将系统投入运行,观察系统的实际工作情况,以确保模块的正常工作和控制效果的实现。
通过上述简单的实例,我们了解了FX3U-4AD模块的硬件连接、参数设置和PLC编程方法。
我们也看到了模拟量输入信号的采集和处理在工业自动化控制中的重要性。
PLC调试中常见的模拟量输入输出问题及解决方法在PLC(可编程逻辑控制器)调试过程中,模拟量输入输出问题是一种常见的挑战。
本文将探讨PLC调试中常见的模拟量输入输出问题,并提供一些解决方法。
1. 电源问题当PLC的电源供应不稳定或电源线路存在噪音时,模拟量输入输出的准确性可能会受到影响。
为了解决这个问题,可以考虑以下措施:- 确保PLC的电源电压稳定,使用稳定性高的电源设备。
- 使用滤波器或稳压器来减少电源噪音。
- 对电源线路进行绝缘和屏蔽,以减少外界干扰。
- 定期检查电源线路,确保连接良好。
2. 信号干扰模拟量信号容易受到电磁干扰或信号回路的交叉干扰。
以下方法可帮助解决信号干扰问题:- 使用防干扰的电缆或信号线,降低干扰的影响。
- 将模拟量输入线路与高压电源线路或高频电源线路保持一定的距离,以减少相互干扰。
- 如果信号线路较长,可以考虑使用信号放大器或信号隔离器来提高信号抗干扰能力。
3. 精度问题PLC模拟量输入输出模块的精度是保证系统运行准确的重要指标。
如果模块精度较低,可能导致输出信号不准确。
以下是几种解决方法:- 选择具有较高精度的模拟量输入输出模块。
- 校准模块,确保输入输出信号的准确度。
- 确保传感器的精度和测量范围与模块匹配,以避免精度损失。
- 定期检查模块的性能,确保其正常工作。
4. 信号转换问题在PLC系统中,有时需要将不同类型的信号进行转换,例如将电压信号转换为电流信号。
在进行信号转换过程中可能会出现问题。
以下是一些应对方法:- 理解信号转换的原理,确保正确连接转换装置。
- 检查转换装置的输入输出范围和转换精度,确保其满足系统要求。
- 验证信号转换后的准确性,可以通过比对与信号源的实际值来进行检查。
5. 信号采样频率信号采样频率是指PLC系统对模拟量输入信号的采样速率。
如果采样频率过低,可能无法准确捕捉到信号的快速变化。
以下方法可用于解决采样频率问题:- 确认PLC的采样频率是否满足系统需求。
PLC教程理论篇之PLC 用于过程控制二一、模拟量输入方法1. 用模拟量输入单元输入模拟量把模拟量输入给PLC 最简单的方法是,用模拟量输入单元(模块),简称AD 单元。
有的PLC 的CPU 单元或箱体也集成有AD 接口。
它不仅可完成从模拟量到数字量的转换,有的还可作相应处理,如滤波,求平均值,保持峰值,按比例转换等。
模拟量一般指标准电信号,电流或电压。
电流为4mA~20mA。
电压为0~10V,或1~5V,或±10V 等。
具体是什么,又是多少,可依型号情况及设定开关设定。
转换后的数字量可以为 2 进制8 位、10 位、12 位、16 位,或更高。
对应的分辨率分别为量程的255 分之一、1023 分之一、4095 分之一及32767 分之一,或更小。
分辨率高精度也高。
大、中型机的,精度高,多为12 位,小型机差点,不少为8 位。
AD 自身有输入电路、多路选择器、A/D 转换器、范围选择器、光电耦合器、CPU、内存、看门狗定时器、电源及总线接口。
它可接电流信号,也可接电压信号。
一个AD 单元一般只有一个A/D 转换器。
但有了多路选择器的依次切换,则可实现多路模拟信号处理。
转换后再经光耦器转储到它自身的内存中。
这样做,当然要耽误一些时间,但节省了器件与空间。
算是以时间换取空间嘛。
有的AD 单元,可在存储之前进行相应的处理,处理后才存;存贮后的数据,再经PLC 的I/O 总线接口,在PLC I/O 刷新或通过执行相应指令(对某些三菱PLC)时,被读入到PLC 内部继电器或I/O 继电器的相应通道中。
由于这里用有光耦器,故与普通的I/O 单元一样,抗干扰的能力也很强。
但有的公司为了降低成本,也生产有无隔离的AD 单元。
当然,它抗干扰能力也差了。
常用的AD 单元有4 路、8 路的,还有多达16 的。
也有少的只有1 路、2 路的等等。
使用AD 单元时,要了解它性能。
它的主要性能有:模拟量规格:指可接受或可输出的标准电流或标准电压的规格,一般多些好,便于选用;数字量位数:指转换后的数字量,用多少位二进制数表达。
对输入、输出模拟量的PLC编
程的探讨及编程实例解析
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对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析
对于初学PLC编程的人来说,模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进
行一般的程序控制难的多,因为它不仅仅是程序编程,而且还涉及到模拟量的转
换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块
进行转换,其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是
错误的。比如有3个温度传感变送器:
(1)、测温范围为 0~200 ,变送器输出信号为4~20ma
(2)、测温范围为 0~200 ,变送器输出信号为0~5V
(3)、测温范围为 -100 ~500 ,变送器输出信号为4~20ma
(1)和(2)二个温度传感变送器,测温范围一样,但输出信号不同,(1)
和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同,这3个传感变送器既使选用
相同的模拟量输入模块,其转换公式也是各不相同。
一、转换公式的推导
下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个
温度传感器进行转换公式的推导:
对于(1)和(3)传感变送器所用的模块,其模拟量输入设置为0~20ma电流
信号 ,20ma
对应数子量=32000,4 ma对应数字量=6400;
对于(2)传感变送器用的模块,其模拟量输入设置为0~5V电压信号,5V
对应数字量=32000,0V对应数字量=0;
这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助,
请见下图:
上面推导出的(2-1)、(2-2)、(2-3)三式就是对应(1)、(2)、(3)三
种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者
依据正确的转换公式进行编程,就会获得满意的效果。
二、变送器与模块的连接
通常输出4~20ma电流信号的传感变送器,对外输出只有 +、- 二根
连线,它需要外接24V电源电压才能工作,如将它的+、- 二根连线分别与24V
电源的正负极相连,在被测量正常变化范围内,此回路将产生4~20ma电流,见
下左图。下右图粉色虚线框内为EM235 模块第一路模拟输入的框图,它有3个
输入端,其A+与A-为A/D转换器的+ - 输入端,RA与A-之间并接250Ω标
准电阻。A/D转换器是正逻辑电路,它的输入是0~5V电压信号,A-为公共端,与
PLC的24V电源的负极相连。
那么24V电源、传感变送器、模块的输入口三者应如何连接才是正确的?正
确的连线是这样的:将左图电源负极与传感器输出的负极连线断开,将电源的负
极接模块的A-端,将传感器输出负极接RA端,RA端与A+端并接一起,这样由
传感器负极输出的4~20ma电流由RA流入250Ω标准电阻产生0~5V 电压并
加在A+与A-输入端。
切记:不可从左图的24V正极处断开,去接模块的信号输入端,如这样连接,
模块是不会正常工作的。
对第(2)种电压输出的传感変送器,模块的输入应设置为0~5V电压模式,
连线时,变送器输出只连A+、A-,RA端空悬即可。
三、按转换公式编程:
根据转换后变量的精度要求,对转换公式编程有二种形式:1、整数运算,2、
实数运算。
请见下面梯形图:
(A)、整数运算的梯形图:
该梯形图是第(1)种 温度传感变送器(测温:0~200 ,输出:4~20ma)按公
式(2-1)以整数运算编写的转换程序,它可作为一个子程序进行调用。
(B)实数运算的梯形图:
该梯形图是对一个真空压力变送器(量程:0~0.1Mpa,输出:4~20ma)按公式
(2-1)以实数运算编写的转换程序,可作为一个子程序进行调用。
四、编程实例及解析
某设备装有4种传感器: ﻫ1、真空压力传感器,量程为:0~0.1Mpa;输出给
PLC的信号为4~20ma。 ﻫ2、蒸汽压力传感器,量程为:0~1.0Mpa;输出给
PLC的信号为4~20ma。
3、温度传感器,量程为:0~200 度;输出给PLC的信号为4~20ma。 ﻫ4、
电机转速,量程为:0~50转/秒;输出给PLC的信号为4~20ma。
该设备用蒸汽对其罐体加热,并对温度要求按设定的温度值进行温度控制。
控制方式采用自动调整电动阀开门角度的大小来改变加热管道的蒸汽的流量。电
动阀的控制信号为4~20ma,即输入4ma时,电动阀关门,输入20ma时,电动阀门
全开。
为此选用了含有4路模拟输入和一路模拟输出的模块EM235。其4路模拟
量输入信号皆设定为0~20ma电流输入模式,一路模拟量输出信号设定为4~2
0ma电流输出模式。
要求用触摸屏显示这4种信号的时时状态值,并在触摸屏上设置控制的温度
参数,传给PLC使PLC按此值进行温度控制。由于本文重点是讲述有关模拟
量的输入与输出的编程设计,对触摸屏的编程设计不予讲述,只提供触摸屏与P
LC的通讯变量:
VD0:为真空压力显示区,由PLC传送给触摸屏。
VD4:为蒸汽压力值显示区,由PLC传送给触摸屏。
VW8:为蒸汽温度值显示区,由PLC传送给触摸屏。
VW10:为电机转速值显示区,由PLC传送给触摸屏。
VW12:设定温度值区,由触摸屏传送给PLC.
一、硬件电路的配置:
(一)、硬件设置
除上述4种传感器外,选用:
1、S7-200PLC一台,型号为:CPU222 CN 。
2、选用EM235模拟量输入模块一块(输入设置:0~20 ma工作模式;输出
设置:
4~20ma)。
3、变频器一台,型号为PI8100,由PLC控制启停,手动调速。
4、西门子触摸屏一块。型号:Smart 700 ﻫﻫ硬件电路图
(二)、对传感器输出的4~20ma转换为显示量程的公式推导:
EM235模拟量输入输出模块,当输入信号为20ma时,对应的数字量=320
00,故:
输入=4ma时,对应的数字量=6400,对应显示量程值=0。 输入20ma时,
对应的数字量
=32000,对应显示量程值最大值=Hm,其输出量与模块的数字量的变化关系
曲线如图一所
示:
这4个转换公式,前二种为实数运算,后二种为整数运算,为简化程序,自定义二个功能
块分别用于实数与整数运算,而每个功能块在程序运行中又都调用二次,分别计算不同的物
理量。为此功能块设有二个数字输入与一个计算结果输出三个口,以适用于多次调用去计算
不同物理量的值。请见下面编程:
(三)、实数运算功能块(SBR_0):
(四)、整数运算功能快(SBR_1):
(五)、将模块的数字量,按对应公式转换为量程显示值的编程
分析以上梯形图可知,该程序编写的特点:1、选用自定义功能块编写转换公式的子程序,2、
(六)、对模拟量输出的编程处理
对罐体温度控制是采用渐近比较的控制方式进行编程。设计思路是这样的:
当罐体的温度低于设定温度10度时,控制加热蒸汽的电动阀门全打开,当罐体的温度低于设定
打开1/8,当罐体的温度=设定温度时,电动阀门关闭。
(2-1a)式为温度与数字量的关系式,用它可将设定温度值转换为对应的数字量。如
设定温度Tz=120度,带入(2-1a),可得对应数字量AIW=21760
(3-5)式为数字量与电动阀门打开度α的关系式,可用它输送给模块不同的数字量,来改变模块
如:α=1代入(3-5)可得:AIWx=32000 将32000送入给模块的AQW0, 模块的模拟量输
α=1/2代入(3-5)式可得:AIWx=19200 将19200送入给模块的AQW0, 模块的模拟
下面是利用渐近比较法进行温度控制的梯形图:程序解释见网络上的说
明
程序中的Q0.0为蒸汽电磁阀的输出信号。Q0.0=1即蒸汽电磁阀打开,注入蒸汽加热,程序
( 七)、PLC输入输出的控制编程
输入有3个按钮:分别控制变频器、蒸汽电磁阀、水冷电磁阀的通电与关断:
1、启动按钮接PLC的I0.0,控制变频器的启动与停止,输出口为Q0.3。
2、蒸汽电磁阀控按钮,控制蒸汽电磁阀的打开与关闭,输出口为 Q0.0
3、冷水电磁阀按钮,控制冷水电磁阀的打开与关闭,输出口为 Q0.1
控制方式选用一个按钮控制启停,用RS触发器指令编程。Q0.0与Q0.1 互锁,即只容许
本文到此结束,望大家分析探讨,有不对之处请给于指正。谢谢大家!