在工業(yè)自動化控制中,我們經(jīng)常會遇到開關(guān)量、數(shù)字量、模擬量、脈沖量等各種概念,而數(shù)字量采集模塊則是用于采集數(shù)字量的。一般情況下我們說的數(shù)字量是0和1組成的信號類型,通常是經(jīng)過編碼后的有規(guī)律的信號。但是對于開關(guān)量來說,觸點閉合可以認(rèn)為是1,觸點斷開是0,比如深圳誠控電子的DAM-5161開關(guān)量輸入模塊就是把開關(guān)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量采集信號。模擬量可以設(shè)置臨界值量化,小于臨界值為0,大于等于臨界值為1。
1、 開關(guān)量模塊也稱邏輯量,開關(guān)量是指非連續(xù)性信號的采集和輸出,包括遙控采集和遙控輸出。它有1和0兩種狀態(tài),這是數(shù)字電路中的開關(guān)性質(zhì),而電力上是指電路的開和關(guān)或者說是觸點的接通和斷開。“開”和“關(guān)”是電器最基本、最典型的功能。一般開關(guān)量裝置通過內(nèi)部繼電器實現(xiàn)開關(guān)量的輸出。就是指照明開關(guān)性質(zhì),電路的開和關(guān)或者說是觸點的接通和斷開,開關(guān)量裝置通過智能照明模塊內(nèi)部繼電器實現(xiàn)開關(guān)量的輸出。開關(guān)量信號有常開/常閉于接點(ON/OFF)電流有/無、電壓有/無、低頻脈沖信號等。

開關(guān)量控制的目的是,根據(jù)開關(guān)量的當(dāng)前輸入組合與歷史的輸入順序,使照明模塊產(chǎn)生相應(yīng)的開關(guān)量輸出,以使系統(tǒng)能按一定的順序工作。所以,有時也稱其為順序控制。
而順序控制又分為手動、半自動或自動。而采用的控制原則有分散、集中與混合控制三種。
2、 模擬量是指一些連續(xù)變化的物理量(數(shù)字量是不連續(xù)的。反映的是電量測量數(shù)值)如人體感應(yīng) 、光感傳感 、照度感應(yīng),電壓檢測、電流檢測、漏電檢測 、 壓力、速度、流量等。模擬量一般表示模擬電壓、電流等參數(shù)。

模擬量在PLC系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛,PLC系統(tǒng)中的模擬量有兩種,一種是模擬電壓,一種是模擬電流,模擬電壓是最常見的,用的也最多。模擬電壓一般是0~10V,并聯(lián)相等,長距離傳輸時容易受干擾,一般用在OEM設(shè)備中。模擬電流一般是4~10mA,串聯(lián)相等,抗干擾能力強(qiáng),常用在DCS系統(tǒng)中。PLC是由繼電控制引入微處理技術(shù)后發(fā)展而來的,可方便及可靠地用于開關(guān)量控制。由于模擬量可轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,數(shù)字量只是多位的開關(guān)量,故經(jīng)轉(zhuǎn)換后的模擬量,PLC也完全可以可靠的進(jìn)行處理控制。
由于連續(xù)的生產(chǎn)過程常有模擬量,所以模擬量控制有時也稱過程控制。
模擬量多是非電量,而PLC只能處理數(shù)字量、電量。所有要實現(xiàn)它們之間的轉(zhuǎn)換要有傳感器,把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)電量。
如果這一電量不是標(biāo)準(zhǔn)的,還要經(jīng)過變送器,把非標(biāo)準(zhǔn)的電量變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號,如4—20mA、1—5V、0—10V等等。
同時還要有模擬量輸入單元(A/D),把這些標(biāo)準(zhǔn)的電信號變換成數(shù)字信號。模擬量輸出單元(D/A),以把PLC處理后的數(shù)字量變換成模擬量——標(biāo)準(zhǔn)的電信號。
所以標(biāo)準(zhǔn)電信號、數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換就要用到各種運算。這就需要搞清楚模擬量單元的分辨率以及標(biāo)準(zhǔn)的電信號。
例如:智能模擬單元的分辨率是1/32767,對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電量是0—10V,所要檢測的是溫度值0—100℃。那么0—32767對應(yīng)0—100℃的溫度值。然后計算出1℃所對應(yīng)的數(shù)字量是327.67。如果想把溫度值精確到0.1℃,把327.67/10即可。
模擬量的計算
1、-10—10V。-10V—10V的電壓時,在6000分辨率時被轉(zhuǎn)換為F448—0BB8Hex(-3000—3000);12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為E890—1770Hex(-6000—6000)。
2、0—10V。0—10V的電壓時,在12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex(0—6000);12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—2EE0Hex(0—12000)。
3、0—20mA。0—20mA的電流時,在6000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex(0—6000);12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—2EE0Hex(0—12000)。
4、4—20mA。4—20mA的電流時,在6000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—1770Hex(0—6000);12000分辨率時被轉(zhuǎn)換為0—2EE0Hex(0—12000)。
以上僅做簡單的介紹,不同的PLC有不同的分辨率,并且您所測量物理量實現(xiàn)的量程不一樣。計算結(jié)果可能有一定的差異。
注:模擬輸入的配線的要求
1、使用屏蔽雙絞線,但不連接屏蔽層。
2、當(dāng)一個輸入不使用的時候,將V IN 和COM端子短接。
3、模擬信號線與電源線隔離 (AC 電源線,高壓線等)。
4、當(dāng)電源線上有干擾時,在輸入部分和電源單元之間安裝一個慮波器。
5、確認(rèn)正確的接線后,首先給CPU單元上電,然后再給負(fù)載上電。
6、斷電時先切斷負(fù)載的電源,然后再切斷CPU的電源。