PLC应用技术分解.ppt

Date: * Page: * 模拟量输入/输出单元 A/D转换、D/A转换 第二讲 PLC用于模拟量和位置控制 一、模拟量控制 二、位置控制 脉冲输出单元 运动控制模块 一、模拟量输入/输出单元 以西门子公司的S7-200PLC模块为例，来说明模拟量输入输出单元模块的有关性能： EM231是4路12位模拟量输入模块 EM232是2路12位模拟量输出模块 EM235是4路12位模拟量输入/1路12位模拟量输出模块。 ◇ A/D转换、D/A转换 模数转换（A/D）模块：将现场仪表输出的（标准）模拟量信号0-10VDC、4-20mA、1-5VDC等转化为一个字长(16位）数字信号(0-32000），用区域标识符AI、数据长度W和模拟通道的起始地址读取这些量。如AIW0、AIW2、AIW4等，为只读数据。 数模转换（D/A）模块：将计算机内部的一个字长(16位）数字信号(0-32000）转化为现场仪表可以接收的标准电流、电压信号等，如4-20mA 。用区域标识符QI、数据长度W和模拟通道的起始地址存储这些量。如AQW0、AQW2、AQW4等，为只写数据。 ◇ A/D转换（A/D、AI）的作用 变送器： 温度变送器 压力变送器 流量变送器 液位变送器 成分分析仪 传感器： Pt100 Cu50 热电偶 …… 现场仪表模拟信号 4～20mA 0～10mA 1～5VDC mV、Ω …… 模数转换 (A/D、AI) 端口 (地址) 数字信号 0～32000 CPU 数字信号 0～32000 软件实现 检测仪表 硬件滤波 如：RC滤波 软件滤波 如：中值滤波 软件RC滤波 …… 工程化转换 工程量 0～100℃ ?～??kPa …… ◇ D/A转换（D/A、AO）的作用 调节阀 变频器 …… 执行器控制信号 4～20mA 0～10mA 1～5VDC 0～10VDC …… 数模转换 (D/A、AO) 端口 (地址) 数字信号 0～32000 CPU 工程量 0～100％ …… 软件实现 数字信号 0～32000 工程化反变换 例1：某管道压力是0-1Mpa,通过变送器转化成4-20mA输出，经过EM231的A/D转化，0-20mA对应数字量范围是（0-32000），当压力大于0.8Mpa时指示灯亮。 通过换算：管道压力0.8Mpa对应的数字量为26880 输出：指示灯-Q0.0 例2：温度检测 在温度检测系统中，用Pt100热电阻作为测温元件，测温范围为0～200℃。现选择EM235将温度变送器的4～20mA电流转换成12位二进制数，该数据存于AIW0的第3～14位。 试编制把检测值转换成实际的温度值，存于VD0中的程序。 分析： 当测得温度到上限（200℃）时，温度转换器的电流应该为20mA，AIW0的数值为32000。每毫安对应的A/D值约为32000／20。 当测得温度为下限（0℃）时，温度转换器的电流应该为4 mA，A/D值约为：（32000／20）×4＝6400。 所以，被测温度为0～200℃时，AIW0的对应值约为6400-32000。可以算出1℃对应的A/D值大约为：（32000-6400）/200=128。 可以算出把AIW0的数值转换为实际温度的计算公式为： VD0值=(AIW0值-6400)/128 例3：利用S7-200PLC通过MM420变频控制一电机，通过PLC的数字量控制电机的起停及其换向；并通过一个指示灯显示电动机的运行状态，通过PLC模拟量端口对变频器进行速度控制。 I/O地址分配： 数字量输入 模拟量输入 正向启动：I0.0 转速设定：AIW4 反向启动：I0.1 停止： I0.2 数字量输出 模拟量输出 正转： Q0.0 转速控制：AQW4 反转： Q0.1 指示灯: Q0.2 二、位置控制 ◇ 位置控制是对工位的控制，可由位置控制模块实现.PLC系统可作为整个位置控制系统中的一个控制环节，配上伺服放大器或驱动放大器，就可以将位置控制功能和逻辑控制、顺序控制等一揽子解决。 ◇ 利用PLC模块实现位置控制的优点： 1、在实现位置控制的时候，可充分利用PLC系统的硬件和软件资源。更便于在柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）或工厂自动化（FA）系统中大量应用位置控制。 2、用户可根据自身要求灵活配置系统，既降低成本，又能因地制宜。 3、可靠性高，维护方便。 ◇ 脉冲