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PLC開關量和模擬量講解

2019-9-3 07:44| 來源:電工學習網| 查看: 1751| 評論: 0|來自: 電工學習網

摘要: 大家都知道PLC可以處理的輸入輸出量主要分為開關量,模擬量和數字通訊量,其中開關量和模擬量是我們在初期學習PLC的過程中,使用最多的兩種輸入輸出方式。那到底什么是開關量什么是模擬量呢?對于有些基礎的朋友來說 ...
大家都知道plc可以處理的輸入輸出量主要分為開關量,模擬量和數字通訊量,其中開關量和模擬量是我們在初期學習PLC的過程中,使用最多的兩種輸入輸出方式。那到底什么是開關量什么是模擬量呢?對于有些基礎的朋友來說不算問題了,但對于剛接觸PLC的小白來說,這是個必須弄清楚的問題。因為它是plc學習的基礎中的基礎,也是電氣控制領域的基礎。所以對于基礎的東西還是有必要多啰嗦幾句的,下面的內容適用于剛入門的PLC小白,如果你已經是高手可以略過了。先來說一下最簡單的開關量,如圖1。


圖1,其實只要看到圖1不用我說你也能看明白什么是開關量了,圖中畫的的是一個電接點壓力表,這種壓力表在許多設備上也經常見到,它就是一個典型的能輸出開關量信號的器件。原理就是壓力高時C和B兩個觸點閉合接通,輸出壓力高信號,壓力低時C和A兩個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,遠傳到遠處的電氣控制柜去參與自動遠程控制了,其中C和B是一個開關量,C和A也是一個開關量。所以一個開關觸點就是一個開關量,它的特性是同一時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。這就是所謂的開關量信號。細心的讀者這時會發現,這樣的電接點壓力表雖然能把就地的壓力信號遠傳到遠處,但它傳輸的只是有壓力和沒壓力這樣的有和無的信號,那如果我們想知道就地的實時壓力值到底是多少該怎么辦呢?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,如果我們想要在遠方知道就地的壓力數值就全靠它了。它是怎么做到的呢?看圖2的中間,其實壓力變送器它里面就是一塊電路板,電路板連接著一個壓力傳感器F。它的工作原理就是壓力傳感器F實時檢測管道壓力,把檢測到的壓力再傳到電路板的C,檢測信號進入電路板后,通過電路板的轉換與計算,把這個壓力信號轉換成一個電流信號由A和B這兩個點輸出。圖2最右邊就是這個轉換的示意圖,我們看到它可以把一個0-10kpa的壓力信號轉換成一個4-20mA的電流信號,由A和B這兩個點輸出。這時我們就說A和B這兩個點輸出的就是一個模擬量信號。這個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數值范圍內連續可變的。這就是所說的模擬量信號。下面看一下模擬量信號是怎么把壓力信號遠傳輸出的。


圖3,假設我們管道上安裝的是一塊量程為0-10kpa的壓力變送器,我們讓一個電源的正極接壓力變送器的B點,負極串聯一塊萬用表到壓力變送器的A點,并將萬用表打到電流檔。然后我們先看圖3的左面,當壓力變送器C點的壓力是5kpa時,萬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,我們只要在遠方通過一個接收設備把這個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。這個接收設備可以是PLC也可以是數顯儀表等。
這里再說一下,為什么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,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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