模拟量输入输出运算优秀课件.ppt
模拟量输入输出运算第1页，本讲稿共14页其中输出信号是电圧还是电流信号，主要由PLC控制外围设备需要的是电压或电流信号决定，波峰1.2及运输调速输出的都是010V,而热补偿输出的是420mA.电流信号与电压信号可以通过变送器或信号转换器转换。在不是很精密控制的情况下，并一个250欧的精密采样电阻，其实420mA的输出相当于一个恒流源输出，通过采样电阻就可以转换成25V直流电压.电流输出抗干扰比较强，通讯距离可达200米，电压信号受干扰比较大，一般不超过50米！模拟量在PLC内部转换时数据类型是一致的，电压/电流主要是输出方式不同。第2页，本讲稿共14页工程量转换的方法模拟量直接采集进来以后，经过模块自动转换量程，变成量程为0-32000之间的16位整数（单字），如果你的程序中要处理整数，就不用I_DI和DI_R指令。如果你的程序中要用到实数（双字），就得用I_DI指令把单字就成双字，再用DI_R指令把双字整数数据类型变成双字实数数据类型。如下图幻灯片将预热1的偏差值转换为实数，再进行仿PI运算。第3页，本讲稿共14页热电偶分辨率为0.1第4页，本讲稿共14页下图下图PIPI控制程序图，增益控制程序图，增益Kc=50,Kc=50,因为采样时间为因为采样时间为0.5s,0.5s,延时延时T100T100延时延时2s,2s,所以采样时所以采样时间间隔间间隔TsTs为为2.5s,2.5s,积分时间为积分时间为300s.300s.本次积分项本次积分项+上次的积分前项上次的积分前项=积分项，最后积分项，最后PIPI加后加后取整。预热取整。预热PIPI输出值将与输出值将与T100T100值比较控制预热值比较控制预热1 1的可控硅通断的可控硅通断.第5页，本讲稿共14页热补偿热补偿控制以上位机的设定值与检测值的差值做为整数比较数。用这个比较数与设定的值比较，同时按一定的比例输出420mA的电流去控制可控硅输出一定比例的电压。因为我们的最低输出整数为73006400(4mA)所以我们的热补偿的可控硅的灯是一直亮着的。第6页，本讲稿共14页第7页，本讲稿共14页信号变换中的数学问题信号变换中的数学问题 信号的变换需要经过以下过程：物理量传感器信号标准电信号信号的变换需要经过以下过程：物理量传感器信号标准电信号A/DA/D转换数值显示转换数值显示.假定物理量为假定物理量为A A，范围即为，范围即为A0A0AmAm，实时物理量为，实时物理量为X X；标准电；标准电信号是信号是B0B0BmBm，实时电信号为，实时电信号为Y Y；A/DA/D转换数值为转换数值为C0-CmC0-Cm，实，实时数值为时数值为Z Z。如此，如此，B0B0对应于对应于A0A0，BmBm对应于对应于AmAm，Y Y对应于对应于X X，及，及Y=f(X)Y=f(X)。由于是线性关系，得出方程式为由于是线性关系，得出方程式为Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0A0)+B0。又由于是线性关系，经过。又由于是线性关系，经过A/DA/D转换后的数学方程转换后的数学方程Z=f(X)Z=f(X)可以表示为可以表示为Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0。那么就很。那么就很容易得出逆变换的数学方程为容易得出逆变换的数学方程为X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0。方程中计算出来的方程中计算出来的X X就可以在显示器上直接表达为被检测的物就可以在显示器上直接表达为被检测的物理量。理量。第8页，本讲稿共14页 PLCPLC中逆变换的计算方法中逆变换的计算方法 以以S7-200S7-200和和4 420mA20mA为例，经为例，经A/DA/D转换后，我们得到的数值转换后，我们得到的数值是是640064003200032000，及，及C0=6400C0=6400，Cm=32000Cm=32000。于是，。于是，X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0。例如某温度传感器和变送器检测的是例如某温度传感器和变送器检测的是-10-106060，用上，用上述的方程表达为述的方程表达为X=70*(Z-6400)/25600-10X=70*(Z-6400)/25600-10。经过。经过PLCPLC的数学的数学运算指令计算后，运算指令计算后，HMIHMI可以从结果寄存器中读取并直接显示可以从结果寄存器中读取并直接显示为工程量。为工程量。在在S7-200S7-200中，中，(Z-6400)/25600(Z-6400)/25600的计算结果是非常重要的数值。的计算结果是非常重要的数值。这是一个这是一个0 01.01.0（100100）的实数，可以直接送到）的实数，可以直接送到PIDPID指令（不指令（不是指令向导）的检测值输入端。是指令向导）的检测值输入端。PIDPID指令输出的也是指令输出的也是0 01.01.0的的实数，通过前面的计算式的反计算，可以转换成实数，通过前面的计算式的反计算，可以转换成640064003200032000，送到，送到D/AD/A端口变成端口变成4 420mA20mA输出。输出。第9页，本讲稿共14页调宽窄调宽窄控制通过旋转编码器的输出高速计数值HC0与宽度偏差值换算的脉冲数比较来实现。I当HC0与偏差脉冲数相等时，复位调宽窄的各个中间继电器。宽度偏差脉冲数=宽度偏差值*360/分辨率。（编码器360P/R,即每转一圈360个脉冲。）第10页，本讲稿共14页宽度偏差值分辨率为5第11页，本讲稿共14页波峰第12页，本讲稿共14页运输调速第13页，本讲稿共14页第14页，本讲稿共14页
