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模擬量的基本概念和模擬量庫指令的簡單使用

vveeverything ? 來源:跟我學PLC吧 ? 2023-01-03 17:12 ? 次閱讀

一、導讀

(1)模擬量的概念

在實際的工業(yè)現(xiàn)場當中,常常需要對現(xiàn)場的一些溫度或壓力或控制比例閥的開度,而這種物理量是無法通過數(shù)字量能實時獲取或控制的,因此在實際的工業(yè)生產過程中,尤其是在連續(xù)的生產中,經常會對一些物理量如壓力、電壓、電流、溫度、流量等進行采集或控制;這些物理量都是隨時間變化而變化的,在控制領域我們把這些隨時間變化而發(fā)生連續(xù)變化的物理量稱為模擬量。下圖所示是數(shù)字量和模擬量的狀態(tài)和時間的變化。

d6d2399a-88bf-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

二、模擬量控制系統(tǒng)的結構

我們都知道PLC系統(tǒng)內部都是以2進制的格式進行存儲或運算,而外圍的壓力、流量、位移等是無法直接被CPU所接收,因此在外圍設備中都會通過傳感器變送器轉換成A/D模塊所能接收的一種標準信號,在標準信號當中有分為單、雙極性兩種信號;標準信號通過A/D模塊后轉換成數(shù)字0-27648或-27648-- +27648,從而通過內部程序的處理進行換算,做相應的處理/控制。除此之外還能夠通過D/A模塊去控制現(xiàn)場的一些設備,比如模擬量控制比例閥、變頻器等。如下圖所示。

d701c836-88bf-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

三、模擬量線性轉換公式解讀

因為A/D(模/數(shù))、D/A(數(shù)/模)轉換之間的對應關系,S7-200 SMART CPU內部用數(shù)值表示外部的模擬量信號,兩者之間有一定的數(shù)學關系。這個關系就是模擬量/數(shù)值量的換算關系。

例如,使用一個0 - 20mA的模擬量信號輸入,在S7-200 SMART CPU內部,0 - 20mA對應于數(shù)值范圍0 - 27648;對于4 - 20mA的信號,對應的內部數(shù)值為5530 - 27648。

如果有兩個傳感器,量程都是0 - 16MPa,但是一個是0 - 20mA輸出,另一個是4 - 20mA輸出。它們在相同的壓力下,變送的模擬量電流大小不同,在S7-200 SMART內部的數(shù)值表示也不同。顯然兩者之間存在比例換算關系。模擬量輸出的情況也大致相同。

上面談到的是0 - 20mA與4 - 20mA之間換算關系,但模擬量轉換的目的顯然不是在S7-200 SMART CPU中得到一個0 - 27648之類的數(shù)值;對于編程和操作人員來說,得到具體的物理量數(shù)值(如壓力值、流量值),或者對應物理量占量程的百分比數(shù)值要更方便,這是換算的最終目標。具體換算方法可以參考以下說明:

模擬量的輸入/輸出都可以用下列的通用換算公式換算:

Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl

其中:

Ov:換算結果 Osh:換算結果的高限 Osl:換算結果的低限

Iv:換算對象 Ish:換算對象的高限 Isl: 換算對象的低限

具體線性關系如下圖所示:

d71d37ce-88bf-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

量程轉化指令庫

為便于大家使用,在這里根據(jù)公式提供了量程轉化庫,掃描下方二維碼獲取該指令庫添加到自己的Micro/WIN SMART編程軟件中應用。

在這個指令庫中,子程序S_ITR用來進行模擬量輸入到S7-200 SMART 內部數(shù)據(jù)的轉換;子程序S_RTI可用于內部數(shù)據(jù)到模擬量輸出的轉換。

編程舉例:

d7344ffe-88bf-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

四、結語

通過以上分享,相信大家已經掌握了模擬量的基本概念和模擬量庫指令的簡單使用。下面為大家分享關于模擬量基本知識作以下總結:

(1)S_ITR為模擬量輸入庫指令;S_RTI為模擬量輸出庫指令。

(2)自行根據(jù)模擬量線性公式編寫指令庫時,需要把不同數(shù)據(jù)類型的地址換算成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)類型后才能參與運算。

(3)下載并添加至軟件中的地址時,默認地址為:C:UsersPublicDocumentsSiemensSTEP 7-MicroWIN SMARTLib 不建議更改路徑,否則會導致庫文件打開失敗。

(4)下載后的庫文件格式為.smartlib格式;雙擊該庫后并不能打開。






審核編輯:劉清

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原文標題:電工都會的模擬量換算,不會你還沒掌握吧?

文章出處:【微信號:跟我學PLC,微信公眾號:跟我學PLC吧】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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