開關量和模擬量是大家學習PLC初期使用最多的兩種輸入輸出方式。什么是開關量?什么是模擬量?這個問題有必要弄清楚。
上圖是一個典型能輸出開關量信號的器材。壓力高時C和B兩個觸點閉合接通,輸出壓力高信號,壓力低時C和A兩個觸點閉合接通輸出壓力低信號。有了這樣的信號就完成把就地的壓力信號,遠傳到遠處的電氣控制柜去參加主動遠程控制了,其間C和B是一個開關量,C和A也是一個開關量。所以一個開關觸點就是一個開關量,它的特性是同一時間要么接通要么斷開。接通就是1,代表有有信號,斷開就是0,代表沒有信號。這就是所謂的開關量信號。
壓力表雖然能把壓力信號傳到遠處,但它傳輸?shù)闹皇怯袩o壓力這樣的信號,無法知道實時壓力值究竟是多少。
上圖中的器材叫壓力變送器。壓力變送器的內部就是一塊電路板,電路板連接著一個壓力傳感器F。它的作業(yè)原理是壓力傳感器F把檢測到的壓力傳到電路板的C,檢測信號進入電路板后,經過電路板的轉化與核算,把這個壓力信號轉化成一個電流信號由A和B這兩個點輸出。圖中右邊就是轉化進程的示意圖,它能夠把一個0~10kpa的壓力信號轉化成一個4~20mA的電流信號,由A和B這兩個點輸出。這時咱們就說A和B這兩個點輸出的就是一個模擬量信號。模擬量信號的特點是它的值是在一個數(shù)值范圍內是連續(xù)可變的。
下面看一下模擬量信號是如何進行遠距傳輸?shù)摹?/p>
咱們管道上安裝一塊量程為0~10kpa的壓力變送器,電源正極接壓力變送器的B點,負極串聯(lián)一塊萬用表到壓力變送器的A點,并將萬用表打到電流檔。當壓力變送器C點的壓力是5kpa時,萬用表的的電流讀數(shù)是12mA。正好是4~20mA的電流信號的中間值,而5kpa也正好是0~10kpa壓力值的中間值。當壓力變送器C點的壓力是10kpa時,萬用表的的電流讀數(shù)正好是20mA。這樣0~10kpa壓力值就對應了4~20mA的電流信號值,咱們只要在遠方經過一個接受設備把這個4~20mA的電流信號值提取出來,再經過一定的核算,就能知道就地的壓力值是多少了。
為什么要把壓力信號轉化成4~20mA的電流信號,而不是0~20mA的電流信號或0~10V的電壓信號?
(1)0~10V的電壓信號簡單遭到外界的電磁攪擾,特別是電纜長度很長時攪擾更顯著。
(2)用0~20mA的電流信號的話,就無法判別在電流信號是0mA時,究竟是電纜斷線引起的毛病0mA,還是壓力本身就是0kpa而輸出的正常的0mA。
上圖是使用西門子S7-200 PLC讀取壓力變送器壓力值的接線圖例,這是一種最基本的使用方法,左面是開關量的,右邊是模擬量的,不同的信號類型要接到PLC不同輸入端。