【原】一篇文章让你秒懂PLC中模拟量的应用

 什么是模拟量？

   

     在工业生产过程中，特别是在连续的生产过程中，经常会要求对一些物理量如温度，压力流量等进行采集或是控制。这些物理量都是随时间变化而变化的，在控制领域我们把这些随时间连续变化的物理量称为模拟量。常见的模拟量有压力、流量、温度、速度等等。

    模拟量是一个连续变化的量，但在某一时刻其值是一定的，如果按照一定的时间来测量模拟量的大小，并想办法把这个模拟量换成相应的二进制数，则此时的模拟量就与数字量相关联了

模拟量的使用分类  

    模拟量在PLC中的应分为模拟量的输入应用和输出应用两种类型。其中，模拟量输入应用主要配合传感器进行检测使用，如配合温度传感器，压力传感器进行温度的检测，压力的检测等。

   

     而模拟量输出使用主要实现对输出负载的控制，如对变频器的控制实现对变频器的运行频率的调节，实现对阀门开度控制等。

 

模拟量的使用场景

  

场景一：用于实现对现场数据的采集，如监控设备的运行温度，管道压力，流量等等用于在上位机或触摸屏上显示，如下图所示

场景二：用于实现对现场设备的开环控制，按照给定量控制设备运行，如通过模拟量给变频器设定一个运行频率，如下图所示，在此应用场景中，设定值给定可以来源于上位机/HMI的设定，也可来源于经过计算等方式的给定。

场景三：用于实现对现场设备的闭环控制，这里的闭合控制系统主要指PID控制系统，如常用恒温控制，恒压控制等。    

PLC对模拟量信号的处理

  

PLC对模拟量的处理可以通过下图来表示，主要分为模拟量信号的采集，非标准信号转换为标准电信号，A/D或是D/A处理，三个部分。

（1）模拟量信号采集,由传感器完成，传感器将非电信号（如温度、压力、液位、流量等）转换为电信号，此时的电信号可能是一个很小的信号。

（2）非标准电信号转换为标准电信号，通过变送器可把传感器采集的一些非标准的电信号转换为标准的电信号，标准的信号分为电压型和电流型，常用的标准电压型为±10V和0到20mA两种类型。

（3）A/D或是D/A的处理，主要针对于模拟量信号和数字量信号的转换操作，A/D用于模拟量输入的转换，D/A用于模拟量输出的转换。    

     程序中对于数字量（digital）和实际工程值（actual）都换算公式如下图所示。

     若自己编写换算程序可根据上图所示的公式进行编写，但PLC提供了模拟量转换库指令供大家使用，可以让大家很方便的完成模拟量的换算。其中常用的S_ITR指令常用于模拟量输入换算，S_RTI常用模拟量输出换算。如下图所示：

   

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