產(chǎn)品詳情
PLC中工程量轉換的基本方法
1、基本概念
我們生活在一個物質的世界中。世間所有的物質都包含了化學和物理特性，我們是通過對物質的表觀性質來了解和表述物質的自有特性和運動特性。這些表觀性質是我們常說的質量、溫度、速度、壓力、電壓、電流等用數(shù)學語言表述的物理量，在自控領域稱為工程量。這種表述的優(yōu)點是直觀、容易理解。在電動傳感出現(xiàn)之前，傳統(tǒng)的檢測儀器可以直接顯示被測量的物理量，其中也包括機械式的電動儀表。
2、標準信號
在電動傳感器時代，中央控制成為可能，這需要檢測信號的遠距離傳送。但是紛繁復雜的物理量信號直接傳送會大大降低儀表的適用性。而且大多傳感器屬于弱信號型，遠距離傳送很容易出現(xiàn)衰減、干擾的問題。因此才出現(xiàn)了二次變送器和標準的電傳送信號。二次變送器的作用是將傳感器的信號放大成為符合工業(yè)傳輸標準的電信號，如0－5V、0－10V或4－20mA（其中用得多的是4－20mA）。而變送器通過對放大器電路的零點遷移以及增益調整，可以將標準信號準確的對應于物理量的被檢測范圍，如0－100℃或-10－100℃等等。這是用硬件電路對物理量進行數(shù)學變換。中央控制室的儀表將這些電信號驅動機械式的電壓表、電流表能顯示被測的物理量。對于不同的量程范圍，只要更換指針后面的刻度盤可以了。更換刻度盤不會影響儀表的根本性質，這給儀表的標準化、通用性和規(guī)?；a(chǎn)帶來的無可限量的好處。
3、數(shù)字化儀表
到了數(shù)字化時代，指針式顯示表變成了更直觀、更的數(shù)字顯示方式。在數(shù)字化儀表中，這種顯示方式實際上是用純數(shù)學的方式對標準信號進行逆變換，成為大家習慣的物理量表達方式。這種變換是依靠軟件做數(shù)學運算。這些運算可能是線性方程，也可能是非線性方程，現(xiàn)在的電腦對這些運算是易如反掌。
4、信號變換中的數(shù)學問題
信號的變換需要經(jīng)過以下過程：物理量－傳感器信號－標準電信號－A/D轉換－數(shù)值顯示。
聲明：為簡單起見，我們在此討論的是線性的信號變換。同時略過傳感器的信號變換過程。
假定物理量為A，范圍即為A0－Am，實時物理量為X；標準電信號是B0－Bm，實時電信號為Y；A/D轉換數(shù)值為C0-Cm，實時數(shù)值為Z。
如此，B0對應于A0，Bm對應于Am，Y對應于X，及Y=f(X)。由于是線性關系，得出方程式為Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0。又由于是線性關系，經(jīng)過A/D轉換后的數(shù)學方程Z=f(X)可以表示為Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0。那么很容易得出逆變換的數(shù)學方程為X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0。方程中計算出來的X可以在顯示器上直接表達為被檢測的物理量。
5、PLC中逆變換的計算方法
以S7-200和4－20mA為例，經(jīng)A/D轉換后，我們得到的數(shù)值是6400－32000，及C0=6400，Cm=32000。于是，X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0。
例如某溫度傳感器和變送器檢測的是-10－60℃，用上述的方程表達為X=70*(Z-6400)/25600-10。經(jīng)過PLC的數(shù)學運算指令計算后，HMI可以從結果寄存器中讀取并直接顯示為工程量。
用同樣的原理，我們可以在HMI上輸入工程量，然后由軟件轉換成控制系統(tǒng)使用的標準化數(shù)值。
在S7-200中，(Z-6400)/25600的計算結果是非常重要的數(shù)值。這是一個0－1.0（100％）的實數(shù)，可以直接送到PID指令（不是指令向導）的檢測值輸入端。PID指令輸出的也是0－1.0的實數(shù)，通過前面的計算式的反計算，可以轉換成6400－32000，送到D/A端口變成4－20mA輸出。
PLC是一種可編程控制器，應用的范圍是非常廣泛的。用戶在使用PLC的時候對于PLC的知識都了解多少呢，PLC與繼電器相比的優(yōu)勢有哪些大家都知道嗎，下面儀器儀表世界網(wǎng)小編來詳細的介紹一下吧。
1、功能強，性能價格比高
一臺小型PLC內有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價格比?？善绦蚩刂破骺梢酝ㄟ^通信聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)分散控制，集中管理。
2、硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強
可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標準化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。用戶能靈活方便的進行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng)。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有很強的帶負載能力，可以直接驅動一般的電磁閥和交流接觸器。
3、可靠性高，抗干擾能力強
傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障，PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/10--1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。
PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均無故障時間達到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，PLC已被廣大用戶公認為可靠的工業(yè)控制設備之一。
4、系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少
PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。
PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設計方法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設計時間比設計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。
PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調試，輸入信號用小開關來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序可以解決，系統(tǒng)的調試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。
5、編程方法簡單
梯形圖是使用得多的可編程序控制器的編程語言，其電路符號和表達方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術人員只要花幾天時間可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。
梯形圖語言實際上是一種面向用戶的一種高級語言，可編程序控制器在執(zhí)行梯形圖的程序時，用解釋程序將它“翻譯”成匯編語言后再去執(zhí)行。
6、維修工作量少，維修方便
PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的住處迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故障。
7、體積小，能耗低
對于復雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，小型PLC的體積相當于幾個繼電器大小，因此可將開關柜的體積縮小到原來的確1/2-1/10。
PLC與繼電器相比的優(yōu)勢已經(jīng)介紹完了，PLC的配線比繼電器控制系統(tǒng)的配線要少得多，故可以省下大量的配線和附件，減少大量的安裝接線工時，可以減少大量費用。
以CJX2s的升級改造為例，從工藝設計到核心材料，都呈現(xiàn)出了質的飛躍，成為使用壽命60%，使用性50%的“芯好，料好，質更好”強芯產(chǎn)品。而該產(chǎn)品的生產(chǎn)更是在柔性自動化程度高的低壓電氣元件生產(chǎn)線上制造出來，其將為“智造”的配電提供更為 低成本的解決方案。 的工程師和產(chǎn)品經(jīng)理、的客戶、的解決方案，交流會現(xiàn)場熱烈，讓我們一起重溫那些精彩時刻。當天客戶們如約而至。魏德米勒為每位客戶貼心的了電子樣本，便于隨時隨地查找和分享所需的資料。臺上的產(chǎn)品經(jīng)理詳細介紹了魏德米勒新的產(chǎn)品、行業(yè)應用及解決方案，臺下的客戶出了極大的。 接線端子的插拔力問題：選用的材料、電鍍、結構和所應用的行業(yè)不同插拔力系數(shù)和使用都不同，材料的選擇插拔力而言受導電率(電流)和電阻及溫升的。速普知道電流過電是接線端子必須要具備的功能，所以一定要注意壓片與引針的，以免出現(xiàn)在插的一忽大忽小，影響客戶使用效果，可以把壓片與引針的在結構方面改成面，那么能減小電阻和溫升又能解決插拔力的問題。 SIMATIC S7-1500 工藝模塊 工藝模塊中具有硬件級處理功能，可對傳感器進行快速計數(shù)、測量和位置記錄。
CPU 中已集成有運動控制和高速計數(shù)器之類工藝功能，可通過 STEP 7 進行操作。
特性和客戶收益
在高速計數(shù)和測量任務中，可快速進行預處理
可接入定位增量式編碼器和 SSI 值編碼器
SIMATIC STEP 7 V12 中集成有直觀戶組態(tài)界面
采工藝對象，了編程效率
對內部/外部結果和計數(shù)器值采不同，實現(xiàn)快速響
CPU 處于 STOP 下，也可對模塊操作進行組態(tài)
可在 S7-1500 CPU 中集中操作，也可在 ET 200MP I/O 中進行分布式操作
“NBASE-T運行在廣泛的已安裝的超5類和6類銅纜布線，支持高于1Gb/s的速率，無需大規(guī)模更換電纜，從而節(jié)省了可觀的安裝費用，避免中斷日常工作?！盢BASE-T聯(lián)盟市場工作小組負責人LKBhupathi表示：“該幫助讀者清晰理解如何評估其布線拓撲結構和基礎設施，從而確定如何大程度利用NBASE-T解決方案的優(yōu)勢。 集成有接，可通過 PROFINET 和 PROFIBUS DP 進行通信。S7-1500 通信模塊一些額外通信功能或者更多接，從而模塊通信能力。
特性和客戶收益 通信模塊了 SIMATIC S7-1500 自動化解決方案靈活性和功能性。
同時通過連接企業(yè)級，使更多接可構建更為復雜自動化架構或進行。串行接可于連接一個條形碼讀卡器或 RFID 讀卡器，實現(xiàn)非式數(shù)據(jù)傳輸。
