Configuración de entradas y salidas analógicas y estandarización de valores

Configuración de entradas y salidas analógicas y estandarización de valores

1. Operaciones aritméticas e instrucciones de conversión

En el proceso de procesamiento analógico, necesitamos realizar operaciones en algunos datos, lo que requiere el uso de instrucciones de operación aritméticas. Sin embargo, los diferentes tipos de datos no se pueden calcular directamente y deben convertirse en el mismo tipo de datos, lo que requiere instrucciones de conversión. Primero introduzcamos las instrucciones de operación aritmética.

Las instrucciones de operación aritmética se clasifican según el objeto de la operación y se pueden dividir en instrucciones aritméticas de números enteros e instrucciones aritméticas de coma flotante.

1.1 Instrucciones aritméticas para enteros,
incluidas las instrucciones de suma, resta, multiplicación y división para enteros simples y dobles, e instrucciones de resto para enteros dobles. La estructura de estas instrucciones es similar, y aquí hay solo una instrucción de división de enteros como ejemplo.
Instrucción de división de entero único
La regla de operación de la instrucción de división de entero único es: IN1 ÷ IN2 = OUT

Por ejemplo, en el programa que se muestra en la figura, el resultado de la operación es 6.

2. Instrucciones aritméticas de coma flotante Las instrucciones aritméticas de
coma flotante y las instrucciones aritméticas de números enteros tienen las mismas funciones de instrucción, excepto para los diferentes tipos de datos de los operandos. El resultado de las operaciones aritméticas de coma flotante sigue siendo un número de coma flotante. La siguiente figura enumera el diagrama de escalera de operaciones aritméticas de punto flotante para sumas, restas, multiplicaciones y divisiones.

Tres, instrucciones de conversión

1. No se puede operar directamente con diferentes tipos de datos, si queremos operar con ellos, debemos convertirlos al mismo tipo de datos, lo que requiere instrucciones de conversión.
2. Las instrucciones de conversión incluyen valor de conversión, redondeo hacia arriba, redondeo hacia arriba de números de punto flotante, redondeando hacia abajo números de punto flotante y truncando instrucciones de redondeo hacia arriba. La estructura de estas instrucciones es similar, aquí solo se utiliza como ejemplo la conversión de un número entero en el valor de conversión a un número entero doble para ilustrar.

3.1 Comando de conversión de un entero simple en un entero doble
Este comando lee el entero único especificado por IN, lo convierte en un entero doble y lo envía al terminal OUT.

Por ejemplo, en el programa que se muestra en la figura, MD10 almacena 8 en formato de entero doble.

Conceptos básicos analógicos

Uno, el uso de analógico

Durante el proceso de producción, hay una gran cantidad de cantidades físicas, como presión, temperatura, velocidad, velocidad de rotación, valor de pH, viscosidad, etc. Para realizar el control automático, estas señales analógicas deben ser procesadas por PLC.
El sensor de medición utiliza los principios de expansión lineal, torsión angular o cambio de conductividad para medir los cambios en las cantidades físicas y reflejar los cambios en la información de medición requerida.
El transmisor de medición convierte el cambio detectado por el sensor en una señal analógica estándar, como: ± 500mV, ± 10V, ± 20mA, etc. Estas señales analógicas estándar se conectarán al módulo de entrada analógica.

La realización del control automático no puede faltar en actuadores, como válvulas, calentadores y regulación de velocidad de conversión de frecuencia. Para un control preciso, el efecto de salida del actuador suele ser continuamente ajustable, por ejemplo, la apertura de la válvula es del 50% y la velocidad del motor es de 1000 r / min.
Lo que el actuador puede recibir es una señal analógica estándar, como: ± 500mV, ± 10V, ± 20mA, etc., y convertir linealmente la señal en un efecto de ejecución.
Por lo tanto, el actuador debe estar conectado al módulo de salida analógica.

2. Rango de medición

3. Expresión de la cantidad analógica

AI8 × 12Bit
AI8 significa que hay 8 puntos de entrada analógica, 12Bit significa que la resolución es de 12 bits y la resolución es precisión más bit de signo, por lo que en los 12 bits de resolución, hay 11 bits de precisión y 1 bit de signo. Cuantos más dígitos de precisión, menor es la cantidad mínima de cambio que se puede reflejar.
Esta cantidad mínima de cambio se puede obtener mediante la siguiente fórmula:
Cantidad mínima de cambio = rango de rango / 2 ^ dígitos de precisión

Cuarto, el valor de conversión de la cantidad analógica

El número después de que la cantidad analógica se convierte A / D se denomina valor analógico, y la CPU puede procesar el valor analógico.

Valor de conversión de entrada

analógica: Valor de conversión de salida analógica:

Configuración de entradas y salidas analógicas y estandarización de valores

1. Configuración de entrada y salida analógica

1. Configuración de entrada analógica Hay dos formas de establecer el tipo de señal y el rango del módulo de entrada analógica: una es usar tarjetas de rango y configuraciones de portal, y la otra es usar cableado físico y configuraciones de portal.

Si utiliza el primer método, la tarjeta de rango de medición se instala en el lateral del módulo de entrada analógica y se proporciona con el módulo de entrada analógica. Cada dos canales comparten una tarjeta de rango de medición, y hay 4 configuraciones opcionales A, B, C y D, como se muestra en la siguiente tabla. Cuando utilice el módulo de rango de medición, configure la posición del módulo de rango de medición según sea necesario y luego configure los parámetros relevantes en el portal.


Si usa el segundo método, puede usar diferentes métodos de cableado de terminales y luego configurar los parámetros relevantes en el portal. Tomemos como ejemplo la entrada analógica 314C-2 PN / DP para ver este método Este tipo de PLC contiene 4 canales de entrada analógica (AICH0 ~ AI CH3).
Voltaje AICH0: 2-4
Corriente AICH0: 3-4

Tomando la entrada analógica CH0 como ejemplo, hay tres terminales de cableado, numerados 2, 3 y 4 en secuencia. Si la entrada es una señal de tipo de voltaje, use 2 y 4 para conectar; si la entrada es una señal de tipo de corriente, use 3 y 4 para conectar. Entre ellos, 4 es el final común de CH0.

Echemos un vistazo a la configuración de los parámetros relacionados en el

portal : Para la entrada analógica CH0, es decir, el canal 0, podemos configurar el tipo de medición, el rango de medición y la supresión de la frecuencia de interferencia. Los tipos de medición incluyen voltaje y corriente, los rangos de medición incluyen 0-10 V, +/- 10 V, 0-20 mA, 4-20 mA y +/- 20 mA, y la supresión de frecuencia de interferencia incluye 50 Hz, 60 Hz y 400 Hz.

Puede elegir y configurar el tipo de medición y el rango de medición de acuerdo con sus propias necesidades. La función de supresión de frecuencia de interferencia puede suprimir el ruido generado por la frecuencia de alimentación de voltaje de CA y seleccionar la frecuencia de interferencia de acuerdo con la frecuencia de línea utilizada. En Europa, Australia y la mayoría de los países de Asia y África, se utiliza una frecuencia de línea de 50 Hz. En América del Norte y Central, y la mayoría de los países / regiones de América del Sur, la frecuencia de línea de la red eléctrica es de 60 Hz. La frecuencia de 400 Hz se utiliza a menudo en la red aérea de aeronaves en el campo de la aviación y aplicaciones militares.

2. Configuración de salida
analógica El módulo de salida analógica convierte la señal digital del PLC en la señal analógica de voltaje o corriente requerida por el proceso, que se utiliza para conectar el actuador analógico, ajustarlo y controlarlo. Aquí todavía tomamos la salida analógica 314C-2 PN / DP como ejemplo para hablar de la conexión y configuración de la salida analógica Este tipo de PLC contiene 2 canales de salida analógica (AO CH0 ~ AO CH1).
Voltaje AOCH0: 16-20
Corriente AOCH0: 17-20

Tomando la salida analógica CH0 como ejemplo, hay tres terminales de cableado, numerados 16, 17 y 20 en secuencia. Si la salida es una señal de tipo de voltaje, use 16 y 20 para conectar; si la salida es una señal de tipo de corriente, use 17 y 20 para conectar. Entre ellos, 20 es MANA, que es el final común de todas las salidas.

Echemos un vistazo a la configuración de los parámetros relevantes en el Portal : Para la salida analógica CH0, es decir, la salida 0, podemos configurar el tipo de salida y el rango de salida. El tipo de salida incluye voltaje y corriente, y el rango de salida incluye 0-10 V, +/- 10 V, 0-20 mA, 4-20 mA y +/- 20 mA. Puede elegir y configurar según sus necesidades.

En segundo lugar, la estandarización de valores analógicos

1. La estandarización de
la cantidad analógica. La señal de entrada leída en el módulo de entrada de cantidad analógica corresponde a la cantidad física real. Por ejemplo, un sensor de temperatura se usa para medir la temperatura a través de un transmisor. El rango de medición es 0 ~ 100 ℃, y el voltaje de salida correspondiente es 0 ~ 10V. Conecte la señal analógica al módulo de entrada analógica, que corresponde a una señal de voltaje de 0 ~ 10 V, y su valor de conversión es 0 ~ 27648. Si el valor se procesa directamente, habrá algunos inconvenientes, como el almacenamiento debido a un tamaño demasiado grande. resultados del cálculo La situación de desbordamiento; también la cantidad física real a la que se refiere el valor actual no es lo suficientemente clara, por ejemplo, ¿cuál es la cantidad física real correspondiente a un valor de 10000? En este momento, el valor de 0 ~ 27648 debe convertirse en el valor físico real (como 0 ~ 100) Este proceso se denomina "normalización".

En el software Portal, existe una función "ESCALA" que se puede utilizar para la lectura estandarizada de cantidades analógicas, que convierte el valor analógico obtenido por el módulo de entrada analógica mediante conversión A / D en un valor numérico expresado en unidades de ingeniería, como se muestra en la figura:

Entre ellos: IN: el valor de entrada de un solo entero a convertir, es decir, el valor analógico obtenido por el módulo de entrada analógica mediante conversión A / D; LO_LIM: valor límite inferior expresado en unidades de ingeniería, tipo de número real ; HI_LIM: expresado en unidades de ingeniería Valor límite superior, tipo de número real; BIPOLAR: "1" indica que el valor de entrada es bipolar y "0" indica que el valor de entrada es unipolar; RET_VAL: indicación del estado de ejecución de la instrucción, si la instrucción ocurre un error de ejecución, se devolverá un valor distinto de cero, si la instrucción se ejecuta sin error, el valor de retorno es 0; OUT: valor normalizado, tipo de número real.
La relación entre IN y OUT es lineal, veamos un ejemplo.

El valor analógico de la conversión A / D del módulo de entrada analógica es 0 ~ 27648, y el valor se convierte en un valor con una temperatura de 0 ~ 800,0 ° C.

Como se muestra en la figura, IW2 corresponde a un canal de entrada analógica, que es el valor analógico obtenido por la conversión A / D del módulo de entrada, tipo entero único, el rango de valores es 0 ~ 27648, el valor es unipolar, M0. 0 garantiza BIPOLAR Siempre es 0, una vez convertido el valor, el número real obtenido en ° C se almacena en MD20, el límite superior del número real es 800.0 y el límite inferior es 0.0.

2. Salida estandarizada de cantidad analógica En el software Portal existe una función "UNSCALE" que se puede utilizar para la salida normalizada de cantidad analógica. Su función es recibir un valor de entrada expresado en unidades de ingeniería y calibrado con límites superior e inferior. El valor de entrada es un número real.

Escríbalo y conviértalo en un único valor entero, como se muestra en la figura: donde: IN: el valor de entrada del número real que se va a convertir; LO_LIM: el valor límite inferior expresado en unidades de ingeniería, el valor real tipo de número; HI_LIM: en unidades de ingeniería Indica el valor límite superior, tipo de número real; BIPOLAR: "1" indica que el valor de entrada es bipolar y "0" indica que el valor de entrada es unipolar; RET_VAL: indicación del estado de ejecución de la instrucción, si se produce el error de ejecución de la instrucción, devolverá un valor no- El valor es 0. Si la instrucción se ejecuta sin error, el valor de retorno es 0; OUT: El resultado convertido, tipo entero único.
La relación entre IN y OUT es lineal, veamos un ejemplo.

El rango de ajuste de la válvula reguladora es 0 ~ 100%, que se convierte en un único entero de 0 ~ 27648 para la salida.

Como se muestra en la figura, MD20 es el valor de entrada a convertir, el tipo de número real, el rango de valores es 0.0 ~ 100.0, el valor es unipolar y M0.0 asegura que BIPOLAR sea siempre 0; el valor después de la conversión es un tipo entero único, el rango de valores es 0 ~ 27648, salida a QW2 y QW2 corresponde a un canal de salida analógica.