西門子CPU224XP中央控制單元6ES7214-2AS23-0XB8
PLC開關量、模擬量轉(zhuǎn)換，首先要明了三層含義:設備信號層、PLC軟件應用層、PLC內(nèi)部處理層。
設備層:開關量是通斷信號，模擬量是線性電壓信號或線性電流信號。
PLC軟件應用層:開關量是0、1開關節(jié)點以二進制形式存放在PLC內(nèi)部寄存器中，模擬量是工程量(如255、32767、65535)以16進制形存放在PLC用戶寄存器中。
內(nèi)部處理層:全部都是從寄存器中調(diào)出采取二進制運算。
開關量模擬量轉(zhuǎn)換在PLC軟件應用層只要利用相關指令(如三菱K1M0等)將開關量二進制轉(zhuǎn)換成16進制存放在PLC用戶寄存器就可以。
開關量和模擬量的轉(zhuǎn)換一般都經(jīng)過保持以及數(shù)字化的，比如開關量，有干擾吧，要排除這種干擾，可以軟件排除干擾，比如隔幾毫秒讀取一次開關狀態(tài)，兩次都讀到才認為開關關閉了，不然認為是干擾，當然干擾也可以用硬件排除干擾，如果施密特觸發(fā)器等。
對于模擬量，也是經(jīng)過量化的，比如0809AD轉(zhuǎn)換，對于轉(zhuǎn)換方法，在這里也說不清楚，可以查詢芯片資料，0809芯片有控制轉(zhuǎn)換引腳，使能引腳，轉(zhuǎn)換地址等控制引腳，用8051單片機可以控制其轉(zhuǎn)換，當然，還有高級的單片機，如MSP430，AVR等單片機，更好的轉(zhuǎn)換芯片，如DSP的STM32系列芯片，是專門的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片。轉(zhuǎn)換的原理是根據(jù)轉(zhuǎn)換芯片的精度劃分轉(zhuǎn)換量，如，轉(zhuǎn)換芯片的位數(shù)為8位，再假定轉(zhuǎn)換的模擬量為5伏電壓，那么還可以把5伏分為256(因為8位芯片只能是2的8次方)等分，這樣就可以算出它的數(shù)字量了，反之亦然。
常見的模擬量信號有電壓和電流信號，有輸入信號對設備進行控制的，比如變頻器的調(diào)速、氣壓比例閥等，輸出信號多見與各種傳感器和其他輸出設備。它們之間的轉(zhuǎn)換關系需要參考AD、DA模塊與設備量程來確定。
DA模塊
它的數(shù)字量與模擬信號電壓之間的關系如下圖：
PLC控制系統(tǒng)
模塊端4000量程的數(shù)字量對應10V電壓信號，按照此關系進行轉(zhuǎn)換。而在設備端變頻器頻率與模擬量之間的關系為：50.00Hz對應于10v電壓信號輸入，那么在plc編程中頻率與數(shù)字量轉(zhuǎn)換的關系就是1數(shù)字量=1.25Hz或者1Hz=0.8數(shù)字量，加入我們要控制變頻器30.00Hz運轉(zhuǎn)，就要向DA模塊中寫入2400數(shù)字量。
AD模塊
在模塊端10v模擬量對應4000數(shù)字量，按照此關系完成轉(zhuǎn)換。在設施端例如位置傳感器距離與模擬量電壓信號之間的關系是：200mm量程對應10v模擬量輸出，那里在PLC程序要得到準確的位置，位置與數(shù)字量之間的關系就是1mm=20數(shù)字量或者1數(shù)字量=0.05mm，加入我們檢測了2000的數(shù)字量，經(jīng)過換算就知道位置是100mm。
至于開關量與模擬量之間的轉(zhuǎn)換關系，應該說是模擬量怎么控制開關量，比如說電機轉(zhuǎn)速超過某值就要關掉電機、溫度大于多少就要終止加熱或小于多少要加熱，此刻我們經(jīng)過AD模塊監(jiān)控這些數(shù)據(jù)，在PLC中進行比較，根據(jù)比較結(jié)果來輸出相應的開關動作。 4步教你輕松調(diào)試PLC控制系統(tǒng)
PLC控制系統(tǒng)
調(diào)試工作是檢查PLC控制系統(tǒng)能否滿足控制要求的關鍵工作，是對系統(tǒng)性能的一次客觀、綜合的評價。系統(tǒng)投用前必須經(jīng)過全系統(tǒng)功能的嚴格調(diào)試，直到滿足要求并經(jīng)有關用戶代表、監(jiān)理和設計等簽字確認后才能交付使用。調(diào)試人員應受過系統(tǒng)的專門培訓，對控制系統(tǒng)的構(gòu)成、硬件和軟件的使用和操作都比較熟悉。
調(diào)試人員在調(diào)試時發(fā)現(xiàn)的問題，都應及時聯(lián)系有關設計人員，在設計人員同意后方可進行修改，修改需做詳細的記錄，修改后的軟件要進行備份。并對調(diào)試修改部分做好文檔的整理和歸檔。調(diào)試內(nèi)容主要包括輸入輸出功能、控制邏輯功能、通信功能、處理器性能測試等。
一、輸入輸出回路調(diào)試
(1)模擬量輸入(AI)回路調(diào)試。要仔細核對I0模塊的地址分配;檢查回路供電方式(內(nèi)供電或外供電)是否與現(xiàn)場儀表相*;用信號發(fā)生器在現(xiàn)場端對每個通道加入信號，通常取0、50%或*三點進行檢查。對有報警、聯(lián)鎖值的AI回路,還要在報警聯(lián)鎖值(如高報、低報和聯(lián)鎖點以及精度)進行檢查,確認有關報警、聯(lián)鎖狀態(tài)的正確性。
(2)模擬量輸出(AO)回路調(diào)試?？筛鶕?jù)回路控制的要求，用手動輸出(即直接在控制系統(tǒng)中設定)的辦法檢查執(zhí)行機構(gòu)(如閥門開度等)，通常也取0、50%或*三點進行檢查;同時通過閉環(huán)控制,檢查輸出是否滿足有關要求。對有報警、聯(lián)鎖值的AO回路，還要在報警聯(lián)鎖值(如高報、低報和聯(lián)鎖點以及精度)進行檢查，確認有關報警、聯(lián)鎖狀態(tài)的正確性。
(3)開關量輸入(DI)回路調(diào)試。在相應的現(xiàn)場端短接或斷開,檢查開關量輸入模塊對應通道地址的發(fā)光二極管的變化，同時檢查通道的通、斷變化。
(4)開關量輸出(DO)回路調(diào)試?？赏ㄟ^PLC系統(tǒng)提供的強制功能對輸出點進行檢查。通過強制,檢查開關量輸出模塊對應通道地址的發(fā)光二極管的變化，同時檢查通道的通、斷變化。
二、回路調(diào)試注意事項
(1)對開關量輸入輸出回路，要注意保持狀態(tài)的*性原則，通常采用正邏輯原則，即當輸入輸出帶電時,為“ON"狀態(tài),數(shù)據(jù)值為“1";反之，當輸入輸出失電時,為“OFF"狀態(tài)，數(shù)據(jù)值為“0"。這樣，便于理解和維護。
(2)對負載大的開關量輸入輸出模塊應通過繼電器與現(xiàn)場隔離，即現(xiàn)場接點盡量不要直接與輸入輸出模塊連接。
(3)使用PLC提供的強制功能時,要注意在測試完畢后，應還原狀態(tài);在同一時間內(nèi)，不應對過多的點進行強制操作，以免損壞模塊。
三、控制邏輯功能調(diào)試
控制邏輯功能調(diào)試，需會同設計、工藝代表和項目管理人員共同完成。要應用處理器的測試功能設定輸入條件,根據(jù)處理器邏輯檢查輸出狀態(tài)的變化是否正確，以確認系統(tǒng)的控制邏輯功能。對所有的聯(lián)鎖回路,應模擬聯(lián)鎖的工藝條件，仔細檢查聯(lián)鎖動作的正確性，并做好調(diào)試記錄和會簽確認。
檢查工作是對設計控制程序軟件進行驗收的過程，是調(diào)試過程中復雜、技術要求、難度大的一項工作。特別在有技術應用、軟件等情況下，更加要仔細檢查其控制的正確性,應留有一定的操作裕度，同時保證工藝操作的正常運作以及系統(tǒng)的安全性、可靠性和靈活性。
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