模拟量信号在 PLC 中的处理
概述
模拟量信号是自动化过程控制系统中最基本的过程信号输入形式，如压力、温度和流量。这些信号通过变送器转换为统一的电压或电流信号，并实时传输至控制器（PLC）。PLC 计算并转换这些模拟量信号，将其转换为内部数值信号，从而实现系统的监控和控制。
模拟量信号的输入流程
从现场物理信号到 PLC 内部处理的数值信号，有几个步骤：
1. 检测：传感器检测物理信号并将其转换为电信号。
2. 变送：变送器将电信号转换为统一的模拟量信号（电压或电流）。
3. 传输：模拟量信号通过电线传输至 PLC。
4. 转换：PLC 将模拟量信号转换为内部数值信号。
5. 计算：PLC 根据转换后的数值信号进行计算和控制。
PLC 对模拟量信号的转换
PLC 对模拟量信号的转换过程涉及以下步骤：
1. 模拟量转整数：PLC 将模拟量信号转换为整型数据，不是浮点数。
2. 不同品牌的 PLC 具有不同的转换范围：例如，西门子 S7-200 的范围为 -27,648 到 27,648，而台达 DVP 的范围为 -32,384 到 32,384。
3. 同一个 PLC 模块对不同类型的信号具有相同的转换范围：例如，西门子对 ±10V、±5V、±2.5V 或 0 到 20mA 的信号的转换范围均为 -27,648 到 27,648。
数据转换处理
PLC 对模拟量信号进行数据转换处理时，需要考虑以下事项：
1. 整型数据转浮点数：直接读取的模拟量信号是整型数据，需要将其转换为浮点数，以便直观地显示物理量大小。
2. 模拟量数据转实际物理值：根据变送器的范围和转换公式，将模拟量数据转换为实际物理值。
3. PLC 数据转实际物理值：跳过模拟量数据转换，直接将 PLC读取的数据转换为实际物理值。
转换公式
电流输入信号与读取信号的对应关系：
Y = 65535 (X - 4) / (20 - 4)
实际物理值与模拟量数据之间的转换：
实际物理值 = (模拟量数据 - 最小模拟量信号) (物理量范围) / (最大模拟量信号 - 最小模拟量信号)
实际物理值与 PLC 数据的直接转换：
实际物理值 = (PLC 读取的数据 - PLC 最小转换值) (物理量范围) / (PLC 最大转换值 - PLC 最小转换值)
结论
PLC 对模拟量信号的处理是一个复杂的过程，涉及转换、计算和数据处理。了解这些处理过程对于正确使用 PLC 至关重要，以实现自动控制系统的精确性和可靠性。
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