理论教育 PLC模拟量输出方法优化

PLC模拟量输出方法优化

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:但如用的PLC,其输出点是继电器,则这个缩短是有限的。PLC还多有占空比D可调的脉冲输出点或模块。它是把数字量转换成模拟量的PLC工作单元,简称DA单元。

PLC模拟量输出方法优化

1.用开关量ON/OFF比值控制输出

改变开关量ON/OFF比例,进而用这个开关量去控制模拟量,是模拟量控制输出的最简单的办法。如图3-18所示,输出的为某开关量,改变输出周期,即可调整这个输出点ON/OFF的时间比例。如电源通过这个触点,加载到某模拟量控制对象,则这个对象所接收的能量将与这个ON/OFF比例相关。显然,这里改变输出周期,即控制了相关的模拟量。

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图3-18 ON/OFF时间比例输出

图3-19所示为实现这个算法的4种PLC的梯形图程序。它各都用了两个定时器,一个控制工作周期(图3-19d为Cycle),另一个控制输出周

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图3-19 ON/OFF时间比例输出程序

期(图3-19d为ttOut)。当“输出周期”小于“工作周期”时,按图3-18所示,部分时间有输出。当“输出周期”大于或等于“工作周期”时,全部时间都有输出。

这个方法不用模拟量输出模块,即可实现模拟量控制输出控制。不足的是,这个方法的控制输出是断续的,系统接收的功率有波动,不很均匀。如系统惯性较大(它对波动有滤波作用),或要求不高,容许不大的波动时,还是可用的。

为了减少波动,可缩短工作周期。但如用的PLC,其输出点是继电器,则这个缩短是有限的。因为继电器触点通断过于频繁,将影响它的工作寿命。

2.用可调制脉宽的脉冲量控制输出

有的PLC有半导体输出的输出点,则可把图3-19梯形图程序的工作周期缩小,以提高模拟量输出的平稳性。PLC还多有占空比D可调的脉冲输出点或模块。用其控制模拟量,则是既简单,平稳性又好的方法。这个D为一个脉冲循环内脉冲的ON时间ton与周期T之比,其含义如图3-20所示。有关脉冲输出的详细说明见本书第4章。

3.用模拟量输出单元控制输出

(1)DA单元概述。

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图3-20 占空比D含义

为使所控制的模拟量能连续、无波动地变化,最好的办法是用模拟量输出单元(模块)。它是把数字量转换成模拟量的PLC工作单元,简称DA单元。多数PLC的DA单元是单独的模块,但也有集成到CPU模块中的。

转换前的数字量可以为二进制8位、10位、12位、16位或更高。对应的分辨率分别为量程的1/255、1/1023、1/4095及1/32767或更小。分辨率高精度也高。

转换后的模拟量都是标准电信号——电流或电压。电流为4~20mA。电压为0~10V、1~5V、±10V等。具体是什么,又是多少,可依型号情况及设定开关设定。

模拟量输出单元在PLC I/O刷新时,通过I/O总线接口,从总线上读出PLC I/O继电器或内部继电器指定通道的内容,并存于自身的内存中;再经光耦合器传送到各输出电路的存储区;再分别经D-A转换向外或输出电流或输出电压。(www.daowen.com)

由于也用了光耦合器,其抗干扰能力也很强。

DA单元有2路的,还有4路、8路的,少的也只有1路的。

有的模拟量输出单元还有一些特殊功能,即输出限定(Out Limit)、输出限定报警(OutLimit Alarm)及脉冲输出(Pulse Output)。其含义为

·输出限定:可设定输出的限定使能,并设置具体的上限与下限值。有了这设定,输出将只能在这上限间变化,设定值超过上限,实际只能为上限;低过下限也类似。

·输出限定报警:可设定超限定具有报警的功能并设置它的相应报警值。若作了设定,则

上限报警ON:模出≥模出限定报警上限

OFF:模出<模出限定报警上限-死区宽

下限报警ON:模出≤模出限定报警下限

OFF:模出>模出限定报警下限+死区宽

·脉冲输出:可设脉冲输出使能,进而设脉冲周期及输出点。若作了设定,其脉冲充填系数(占空比)与相应的模出量成比例。即

占空比=x/FFF×100%

式中 x——输出通道的内容,十六进制数;

FFF——十六进制数。

(2)DA单元使用。

1)要选用性能合适的单元,既要与PLC的型号相当,规格、功能也要一致,而且配套的附件或装置也要选好。

2)要按要求接线,端子上都有标明。用电压信号,只能接电压端;用电流信号只能接电流端。接线要注意屏蔽,以减少干扰。

3)要做好有关设定。有硬设定及软设定。硬设定用DIP开关,软设定则用存储区,或运行相应的初始化PLC程序。作了设定,才能确定要使用哪些功能,选用什么样的数据转换,数据存储于什么单元等。一句话,没有进行必要的设定,如同没有接好线一样,单元也是不能使用的。

4.用通信方法输出模拟量

用通信口通信的方法,把数据传送给模拟量控制模块或有关装置,既可提高抗干扰能力,又可节省PLC的I/O模块、简化现场接线。这是PLC对智能装置实现控制的新途径,也许将来越来越多的系统这么做。

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