PLC基礎(chǔ)學(xué)習(xí)-PLC開關(guān)量和模擬量講解
我們在初期學(xué)習(xí)PLC的過程中,使用最多的兩種輸入輸出方式就是開關(guān)量和模擬量了,在PLC基礎(chǔ)學(xué)習(xí)中得知PLC可以處理的輸入輸出量主要分為開關(guān)量,模擬量和數(shù)字通訊量。那到底什么是開關(guān)量什么是模擬量呢?對于有些基礎(chǔ)的朋友來說不算問題了,但對于剛接觸PLC的小白來說,這是個(gè)必須弄清楚的問題。因?yàn)樗?/span>plc學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)中的基礎(chǔ),也是電氣控制領(lǐng)域的基礎(chǔ)。所以今天智通PLC編程培訓(xùn)就和大家分享一下吧.
圖1:開關(guān)量,其實(shí)只要看到圖1不用我說你也能看明白什么是開關(guān)量了,圖中畫的的是一個(gè)電接點(diǎn)壓力表,這種壓力表在許多設(shè)備上也經(jīng)常見到,它就是一個(gè)典型的能輸出開關(guān)量信號的器件。原理就是壓力高時(shí)C和B兩個(gè)觸點(diǎn)閉合接通,輸出壓力高信號,壓力低時(shí)C和A兩個(gè)觸點(diǎn)閉合接通輸出壓力低信號。有了這樣的信號就實(shí)現(xiàn)把就地的壓力信號,遠(yuǎn)傳到遠(yuǎn)處的電氣控制柜去參與自動(dòng)遠(yuǎn)程控制了,其中C和B是一個(gè)開關(guān)量,C和A也是一個(gè)開關(guān)量。所以一個(gè)開關(guān)觸點(diǎn)就是一個(gè)開關(guān)量,它的特性是同一時(shí)刻要么接通要么斷開。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(guān)量信號。細(xì)心的讀者這時(shí)會發(fā)現(xiàn),這樣的電接點(diǎn)壓力表雖然能把就地的壓力信號遠(yuǎn)傳到遠(yuǎn)處,但它傳輸?shù)闹皇怯袎毫蜎]壓力這樣的有和無的信號,那如果我們想知道就地的實(shí)時(shí)壓力值到底是多少該怎么辦呢?PLC基礎(chǔ)學(xué)習(xí),接下來看完下面模擬量的介紹你就會有辦法了。
看圖2,在圖2中最左邊的器件叫壓力變送器,如果我們想要在遠(yuǎn)方知道就地的壓力數(shù)值就全靠它了。它是怎么做到的呢?看圖2的中間,其實(shí)壓力變送器它里面就是一塊電路板,電路板連接著一個(gè)壓力傳感器F。它的工作原理就是壓力傳感器F實(shí)時(shí)檢測管道壓力,把檢測到的壓力再傳到電路板的C,檢測信號進(jìn)入電路板后,通過電路板的轉(zhuǎn)換與計(jì)算,把這個(gè)壓力信號轉(zhuǎn)換成一個(gè)電流信號由A和B這兩個(gè)點(diǎn)輸出。圖2最右邊就是這個(gè)轉(zhuǎn)換的示意圖,我們看到它可以把一個(gè)0-10kpa的壓力信號轉(zhuǎn)換成一個(gè)4-20mA的電流信號,由A和B這兩個(gè)點(diǎn)輸出。這時(shí)我們就說A和B這兩個(gè)點(diǎn)輸出的就是一個(gè)模擬量信號。這個(gè)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(diǎn)是它的值是在一個(gè)數(shù)值范圍內(nèi)連續(xù)可變的。這就是所說的模擬量信號。PLC基礎(chǔ)學(xué)習(xí),下面看一下模擬量信號是怎么把壓力信號遠(yuǎn)傳輸出的。
圖3,假設(shè)我們管道上安裝的是一塊量程為0-10kpa的壓力變送器,我們讓一個(gè)電源的正極接壓力變送器的B點(diǎn),負(fù)極串聯(lián)一塊萬用表到壓力變送器的A點(diǎn),并將萬用表打到電流檔。然后我們先看圖3的左面,當(dāng)壓力變送器C點(diǎn)的壓力是5kpa時(shí),萬用表的的電流讀數(shù)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(dāng)壓力變送器C點(diǎn)的壓力是10kpa時(shí),萬用表的的電流讀數(shù)正好是20mA。這樣0-10kpa壓力值就對應(yīng)了4-20mA的電流信號值,我們只要在遠(yuǎn)方通過一個(gè)接收設(shè)備把這個(gè)4-20mA的電流信號值提取出來,再通過一定的計(jì)算,就能知道就地的壓力值是多少了。PLC基礎(chǔ)學(xué)習(xí),這個(gè)接收設(shè)備可以是PLC也可以是數(shù)顯儀表等。
這里再說一下,為什么要把壓力信號轉(zhuǎn)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?yàn)?/span>1,0-10V的電壓信號容易受到外界的電磁干擾,特別是電纜長度很長時(shí)干擾更明顯。2,用0-20mA的電流信號的話,就無法判斷在電流信號是0mA時(shí),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。PLC基礎(chǔ)學(xué)習(xí),所以現(xiàn)在市場中的壓力變送器絕大多數(shù)都是使用4-20mA的模擬量電流信號。
圖4,就是一個(gè)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(guān)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。
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