PLC内部数值信号和模拟量信号的相互转换

PLC内部数值信号和模拟量信号的相互转换

PLC（可编程逻辑控制器）在工业自动化控制中扮演着重要角色，它能够处理各种类型的信号，包括模拟量信号和数字量信号。本文将详细介绍模拟量、数字量和开关量的概念及其区别，并重点阐述PLC对模拟量信号的转换过程和方法。

模拟信号和数字信号的对比

1. 模拟量

• 定义：表示模拟量的信号称为模拟信号，工作在模拟信号下的电子电路称为模拟电路。
• 特点：模拟量一般表示模拟电压、电流等参数，是连续变化的物理量。

2. 数字量

• 定义：数字量是物理量的一种，它们的变化在时间上是不连续的，总是发生在一系列“离散”的瞬间。
• 特点：数字量是离散量，指的是分散开来的、不存在中间值的量。经过量化之后可以转化为数字量。

3. 开关量

• 定义：开关量是指非连续性信号的采集和输出，包括遥控采集和控制输出。
• 特点：开关量有1和0两种状态，这是数字电路中的开关性质，电力上是指电路的开和关或者说是触点的接通和断开。

PLC内部数值信号和模拟量信号的相互转换

PLC对模拟量信号的转换

在自动化过程控制系统中，模拟量信号（如压力、温度、流量等）经过变送器转换成统一的电压、电流信号，然后实时传输给PLC。PLC通过计算转换，将这些模拟量信号变成内部的数值信号。

不同品牌的PLC对模拟量的转换范围不同：

• 西门子S7-200SMART PLC的转换范围是-27,648到27,648
• 台达DVP系列的转换范围是-32,384到32,384

PLC数据转换处理过程

1. 模拟量信号与PLC转换数据之间的转换

以台达PLC模拟量输入模块为例，其电流输入信号和读取信号的对应关系如下：

通过上述对应关系，可以得到电流输入信号（X）和读取到的数值信号（Y）之间的转换关系：

将上述公式变换，可以得到直接转换公式：

2. 实际物理值与模拟量数据之间的转换

以某压力变送器为例，其压力与模拟量信号的范围为0.1-10巴和4-20毫安。压力和电流之间的转换关系公式为：

将上述公式变换，可以得到直接转换公式：

3. 实际物理值与PLC内部数据之间的转换

通过上述两步转换，可以直接将PLC读取到的数据转换成实际的物理量值。具体关系为：

将上述公式变换，可以得到直接转换公式：

通过这个公式，就能够直接将PLC读取到的数据转换成实际的物理量值。

总结

PLC对模拟量信号的处理过程主要包括信号转换和数据处理两个阶段。在信号转换阶段，PLC将模拟量信号转换为整型数据；在数据处理阶段，通过特定的转换公式将整型数据转换为实际的物理量值。不同品牌的PLC在转换范围和处理方式上可能存在差异，因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整。