概述：大中型PLC的模拟量处理过程

2023-06-18 理论教育版权反馈

【摘要】：为了实现自动控制，这些模拟信号都需要被大中型PLC来处理，而且模拟量数量可以远远超过小型PLC的数量。图8-1所示为大中型PLC处理模拟量的过程。

1.大中型PLC的模拟量模块结构

大中型PLC系统在要求高密度、更快、更精确的测量，并且能灵活连接各种温度、压力和流量变送器的过程控制场合时，使用模拟量输入输出模块。从结构方面来看，大中型PLC与小型PLC的模拟量输入输出模块不太一致，前者更复杂、灵活性更强，主要表现在以下几点：

1）用户可选的输入输出模块允许用户配置每个通道，以连接来自工业现场的各类电压或电流信号；

2）高分辨率的输出模块有助于实现高精度的控制；

3）模块上的输入滤波功能有效地防止电磁干扰的影响；

4）背板隔离保证了输入信号干扰不会对背板产生影响；

5）通过更多的故障状态信息编程（如开路、超量程等），使得用户可以及时了解现场情况而有效地减少了故障恢复时间。

2.大中型PLC处理模拟量的过程

在生产过程中，存在大量的物理量，如压力、温度、速度、旋转速度、pH值、黏度等。为了实现自动控制，这些模拟信号都需要被大中型PLC来处理，而且模拟量数量可以远远超过小型PLC的数量。图8-1所示为大中型PLC处理模拟量的过程。

图8-1 模拟量模块的作用

图8-1中，测量传感器利用线性膨胀、角度扭转或电导率变化等原理来测量物理量的变化；测量变送器将传感器检测到的变化量转换为标准的模拟信号，这些标准的模拟信号将接到模拟输入模块上。

由于PLC的CPU智能处理数字量信号，因此模拟输入模块中的ADC（模-数转换器）就是用来实现转换功能。模数转换是顺序执行的，也就是说每个模拟通道上的输入信号是轮流被转换的。模数转换的结果存在结果存储器中，并一直保持到被一个新的转换值所覆盖，在STEP 7中可用“L PIW…”指令来访问模数转换的结果。

如果要进行模拟量输出，则可以使用传递指令“T PQW...”，该指令就是用来向模拟输出模块中写模拟量的数值（由用户程序计算所得），该数值由模块中的DAC（数-模转换器）变换为标准的模拟信号。采用标准模拟输入信号的模拟执行器可以直接连接到模拟输出模块上。

3.S7-300 PLC模拟量的寻址

S7-300 PLC为模拟量输入和输出保留了特定的地址区域，以便与数字模块的输入、输出映像区的地址（PII/PIQ）区分开。其地址范围从字节256～767，每个模拟量通道占2字节，如图8-2所示。

通常用装载和传送指令来访问模拟模块，如指令“L PIW256”读取机架0上第一个模块的1通道的值。对于S7-400 PLC模拟量模块的地址区域从字节512开始。

图8-2 模拟量寻址

概述：大中型PLC的模拟量处理过程

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