模擬量

模擬量在PLC系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用，特別是在過程控制系統(tǒng)中。

模擬量是一種連續(xù)變化的量，因此，它的使用對象也是各種連續(xù)變化的量，比如溫度，壓力，濕度，流量，轉(zhuǎn)速，電流，電壓，扭矩等等。

模擬量的輸入方法

模擬量的輸入方法有兩種。

1.用模擬量輸入模塊輸入模擬量

把模擬量輸入給PLC最簡單的方法是，用模擬量輸入模塊(單元)，簡稱AD單元。

模擬量輸入模塊的功能是將模擬過程信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。

模擬量輸入流程是通過傳感器把物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺@個電信號可能是離散性的電信號，需要通過變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬量電壓或電流信號，模擬量模塊接收到標(biāo)準(zhǔn)的電信號后通過A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變?yōu)榕c模擬量成比例的數(shù)字量信號，并存放在緩沖器里，待CPU讀取模擬量模塊緩沖器的內(nèi)容，并傳送到指定的存儲區(qū)中待處理。

使用模擬量輸入模塊時，要了解其性能，主要的性能如下。

模擬量規(guī)格:指可接受或可輸出的標(biāo)準(zhǔn)電流或標(biāo)準(zhǔn)電壓的規(guī)格，一般多些好，便于選用。

數(shù)字量位數(shù):指轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量，用多少位二進(jìn)制數(shù)表達(dá)。位越多，精度越高。

轉(zhuǎn)換路數(shù):只可實(shí)現(xiàn)多少路的模擬量的轉(zhuǎn)換，路越多越好，可處理多路信號。

轉(zhuǎn)換時間:只實(shí)現(xiàn)一次模擬量轉(zhuǎn)換的時間，越短越好。

功能:指除了實(shí)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換時的一些附加功能，有的還有標(biāo)定、平均峰值及開方功能。

2.用采集脈沖輸入模擬量

PLC可采集脈沖信號，可用于高速計(jì)數(shù)單元或特定輸入點(diǎn)采集。

也可用輸入中斷的方法采集。而把物理量轉(zhuǎn)換為電脈沖信號也比較方便。

模擬量輸出方法

1.用模擬量輸出模塊(單元)控制輸出

為使控制的模擬量能連續(xù)、無波動地變化，最好的辦法是用模擬量輸出模塊。

模擬量輸出模塊的功能是將數(shù)字輸出值轉(zhuǎn)換為模擬信號，簡稱DA單元。

模擬量輸出模塊的參數(shù)有診斷中斷、組診斷、輸出類型選擇(電壓、電流或禁用)、輸出范圍選擇及對CPU STOP模式的響應(yīng)。

模擬量輸出流程是:

CPU把指定的數(shù)字量信號傳送到模擬量模塊的緩沖器中，模擬量模塊通過D/A轉(zhuǎn)換器，把緩沖器的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)槌杀壤臉?biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號，標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行器動作，完成模擬量控制。

使用模擬量輸出模塊時應(yīng)按以下步驟進(jìn)行:

①選用。要選性能合適的單元，既要與PLC型號相當(dāng)，規(guī)格、功能也要一致，而且配套的附件或裝置也要選好。

②接線。模擬量輸出模塊可為負(fù)載和執(zhí)行器提供電源。模擬量輸出模塊使用屏蔽雙絞線電纜連接模擬量信號至執(zhí)行器。電纜兩端的任何電位差都可能導(dǎo)致在屏蔽層產(chǎn)生等電位電流，進(jìn)而干擾模擬信號。為防止發(fā)生這種情況，應(yīng)只將電纜一端的屏蔽層接地。

③設(shè)定。有硬設(shè)定及軟設(shè)定。硬設(shè)定用DIP開關(guān)，軟設(shè)定用存儲區(qū)或運(yùn)行相應(yīng)的初始化PLC程序。作了設(shè)定，才能確定要使用哪些功能，選用什么樣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲于什么單元等。一句話，沒有進(jìn)行必要的設(shè)定，如同沒有接好線一樣，模塊也是不能使用的。

2.用開關(guān)量ON/OFF比值控制輸出

改變開關(guān)量ON/OFF比例，進(jìn)而用這個開關(guān)量去控制模擬量，是模擬量控制輸出最簡單的辦法。

這個方法不用擬量輸出模塊，即可實(shí)現(xiàn)模擬量控制輸出。不足的是，這個方法的控制輸出是斷續(xù)的，系統(tǒng)接收的功率有波動不是很均勻。如果系統(tǒng)慣性較大，或要求不高，容許不大的波動時可用。為了減少波動，可縮短工作周期。

3.用可調(diào)制脈寬的脈沖量控制輸出

有的PLC有半導(dǎo)體輸出的輸出點(diǎn)，可縮短工作周期，提高模擬量輸出的平穩(wěn)性。用其控制模擬量，則是既簡單又平穩(wěn)的方法。

審核編輯：劉清