案例教程 | 一文教你学会西门子PLC模拟量应用

首先我们了解一下什么是数字量和模拟量？为什么PLC需要使用模拟量？

数字量


数字量是物理量的一种。它们的变化在时间上是不连续的,总是发生在一系列离散的瞬间。这一类物理量叫做 数字量。也就是离散量，指的是分散开来的、不存在中间值的量。
模拟量


模拟量是指变量在一定范围连续变化的量；也就是在一定范围（定义域）内可以取任意值（在值域内）。


数字量是分立量，而不是连续变化量，只能取几个分立值，如二进制数字变量只能取两个值。


那么对于实际的工业应用而言，数字量和模拟量都是必不可少的。


因为在工厂的自动化控制中，我们需要对温度，压力，液位，深度等等数据进行监控并控制。


比如说一个锅炉的控制，我们需要水烧到一定温度，一般来说该温度是可调的，比如说50摄氏度，或者70摄氏度，而数字量则不能满足这些条件。


再举个例子，一些化工企业需要测量液体的酸碱度，那么酸碱度不可以用数字量的0或者1表示，只能使用模拟量，PH6.5,PH7.0等等才可以清晰的描绘出实际的数据。


那么学习模拟量其实应该学习两部分内容：




01
硬件





硬件包括选型和接线，选型就是针对不同的工况选择不同的模拟量以及PLC，比如说模拟量使用0-10V，4-20ma还是0-20ma还是特殊的热电偶信号等等。


其次就是接线，大家不要小瞧了接线，针对不同的PLC有不同的接线方法。


对于西门子S7-300系列来说，我们需要使用拓展模块，打开西门子STEP7,选择合适的PLC和模拟量模块，并将模块添加进去。

对于PLC而言，每一个模拟量都有一个固定的地址，这个地址是可以在程序中进行识别并计算的，续智能则合适的地址并添加进去。

根据现场设备，选择合适的量程，如果是测量温度的话需要使用特定的温度模块，并选择合适的温度信号。对于温度的控制，我们以前文章有介绍过，需要的朋友可以去寻找。

对于电压信号，有多种可选类型，可根据实际设备的信号类型进行选择。比如说-10V—10V，-5V—5V，-1V—1V，1-5V。

当然，西门子系列的模拟量拓展模块有很多，除了文中所用到的，还有很多其他的电压信号应用在不同领域。如下图所示。

对于电流信号则分为二线制和四线制，需要按照实际仪表去选择。

如上图所示，选择好模拟量输入类型后需要将硬件的量程卡也切换到相应的位置。

记得拆模块前先断电，调整完以后上电并下载硬件组态。


而对于其他的PLC而言就没有更换量程卡这一步骤，只需要将线直接接到PLC模拟量输入模块即可。




02
软件编程





对于初学PLC编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器，通过不同的模拟量输入输出模块进行转换，其转换公式是不一样的，如果选用的转换公式不对，编出的程序肯定是错误的。


其实对于PLC而言，它可以接受的都是-32767-32767数据，我们需要对这个数据转换成为我们需要的实际数据。

下图是如何区分电流和电压信号

它的意思是将模拟量通道为304的数据转化为量程是0-500的实际数据，并将数据赋给MW104.

模拟量输出则相反，将数据从MW104转化为0-100%的模拟量数据，比如说如果外部信号PQW320是0-10V，则对应0V-10V。

该图是模拟量输出的表达形式，大家可以保存下来。方便查找。


最后给大家一个简单的实例讲解：

这是一个不太复杂的加料程序中的一部分，程序很容易理解，是一个在大料仓里面的雷达料位机，该项目中雷达料位计的特点是可以检测0.5-10米的原料料位，因为生产的原因该料仓需要保证一直有原料。



所以我们需要在该料仓低于大概2米的时候进行补料以保证该料仓的原料充足，并且在达到9米的时候停止避免原料堆积到外面。


好了，模拟量输入输出你看懂了吗？如果没懂也没关系，技成培训特此推出免费优质新课《5节课掌握西门子PLC模拟量应用》，只需花5节课的时间，让你快速掌握西门子PLC模拟量的应用。


课程简介

本课程从实际应用的角度出发，介绍模拟量模块的接线、如何应用模拟量开环控制功能，以及模拟量换算公式的解读。通过用模拟量控制方式去调节变频器的转速、用模拟量的方式去控制液位的高低或读取实际的温度；配合触摸屏编写模拟量控制程序；我们通过实例的形式进行演示希望让大家能够快速地去掌握模拟量功能的应用。



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