水电电工知识
PLC的模拟量输入/输出单元的选取原则与方法
2024-10-09  浏览:74
   PLC除了开关量信号以外,工业控制中还要对温度、压力、物位、流量等过程变量进行检测和控制。模拟量输入/输出单元就是用于将过程变量转换为PLC可以处理的数字信号,也可将PLC内的数字信号转换成模拟信号输出。选取模拟量输入/输出单元应主要考虑以下两点。
    (1)信号类型与量程
    模拟量输入单元接入的是来自温度、压力、物位及流量等传感器与变送器的模拟信号;模拟量输出单元输出的是驱动调节阀、变频器、伺服驱动器及图表记录仪等执行机构的模拟信号。两类单元接收电压和电流两类信号,其中电压信号的标准量程为0~5 V,0~10 V,-10~10 V和1~5 V等;电流信号的标准量程为0~20 mA,4~20 mA(大多数情况使用4~20 mA量程)。根据外接器件与装置的信号类型和量程选取相应的模拟量单元。
    (2)模拟量点数与精度
    模拟量输入单元可以同时接入4点或8点标准量程的电压或电流信号;模拟量输出单元可以同时接入2点、4点或8点标准量程的电压或电流信号。两者的分辨率通常可以设置为4000、6000或8000等,每一点的ND或D/A转换时间一般是1 ms,遇特殊要求可以设置为250 μS/点,如欧姆龙CS/CT系列模拟量单元。
    对于以开关量控制为主,带有部分模拟量检测与监控的被控对象而言,可以根据模拟量的输入/输出点数和分辨率选取带模拟量输入/输出处理功能的小型PLC(如欧姆龙CPIH-XA型PLC,西门子S7-200系列PLC等)作为控制器,或者也可以选用模拟输入量与输出量集成一体的混合单元。下面举一个选型实例。
    【例3-1】 某系统包含1路温度信号,温度测量范围是-100~400℃与2路压力信号,同时带有1路温度显示输出。
    本例中考虑到只有1路温度信号,可以采用温度变送器,将温度信号转换为4~20 mA标准信号;2路压力信号采用压力变送器,也将压力信号转换为4~20 mA标准信号,以上3路信号均来自变送器,温度显示仪需4~20 mA标准信号,因此可以预设三种选型方案:
    ①选用1块4路模拟量输入单元和1块2路模拟量输出单元。
    ②选用1块4路输入14路输出的模拟量混合单元。
    ③选用带4路模拟量输入和2路模拟量输出的小型整体式PLC。
    以上三种选型方案可以根据现场实际情况取舍,若方案均满足要求则考虑性价比高者。
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