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Moore 15215-1-20 對輸入、輸出模擬量的PLC編程的探討及編程實例解析

    對于初學PLC編程的人來說，模擬量輸入、輸出模塊的編程要比用位變量進行一般的程序控制難的多，因為它不僅僅是程序編程，而且還涉及到模擬量的轉(zhuǎn)換公式推導與使用的問題。不同的傳感變送器，通過不同的模擬量輸入輸出模塊進行轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換公式是不一樣的，如果選用的轉(zhuǎn)換公式不對，編出的程序肯定是錯誤的。比如有3個溫度傳感變送器：

（1）、測溫范圍為 0~200  ，變送器輸出信號為4～20ma

（2）、測溫范圍為 0~200  ，變送器輸出信號為0～5V

（3）、測溫范圍為 －100 ~500  ，變送器輸出信號為4～20ma

（1）和（2）二個溫度傳感變送器，測溫范圍一樣，但輸出信號不同，（1）和(3)傳感變送器輸出信號一樣，但測溫范圍不同，這3個傳感變送器既使選用相同的模擬量輸入模塊，其轉(zhuǎn)換公式也是各不相同。

        一、轉(zhuǎn)換公式的推導

下面選用Moore 15215-1-20 模擬量輸入輸出模塊EM235的參數(shù)為依據(jù)對上述的3個溫度傳感器進行轉(zhuǎn)換公式的推導：

對于(1)和（3）傳感變送器所用的模塊，其模擬量輸入設(shè)置為0～20ma電流信號 ,20ma

對應(yīng)數(shù)子量=32000，4 ma對應(yīng)數(shù)字量=6400；

對于（2）傳感變送器用的模塊，其模擬量輸入設(shè)置為0～5V電壓信號，5V對應(yīng)數(shù)字量=32000，0V對應(yīng)數(shù)字量=0；

這3種傳感変送器的轉(zhuǎn)換公式該如何推導的呢？這要借助與數(shù)學知識幫助，請見下圖：

     上面推導出的（2-1）、（2-2）、（2-3）三式就是對應(yīng)（1）、（2）、（3）三種溫度傳感變送器經(jīng)過模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后再換算為被測量的轉(zhuǎn)換公式。編程者依據(jù)正確的轉(zhuǎn)換公式進行編程，就會獲得滿意的效果。

         二、Moore 15215-1-20 變送器與模塊的連接

    通常輸出4～20ma電流信號的傳感變送器，對外輸出只有 +、- 二根連線，它需要外接24V電源電壓才能工作，如將它的+、- 二根連線分別與24V電源的正負極相連，在被測量正常變化范圍內(nèi)，此回路將產(chǎn)生4～20ma電流，見下左圖。下右圖粉色虛線框內(nèi)為EM235 模塊*路模擬輸入的框圖，它有3個輸入端，其A+與A-為A/D轉(zhuǎn)換器的+ - 輸入端，RA與A-之間并接250Ω標準電阻。A/D轉(zhuǎn)換器是正邏輯電路，它的輸入是0～5V電壓信號，A-為公共端，與PLC的24V電源的負極相連。   

那么24V電源、傳感變送器、模塊的輸入口三者應(yīng)如何連接才是正確的？正確的連線是這樣的：將左圖電源負極與傳感器輸出的負極連線斷開，將電源的負極接模塊的A-端，將傳感器輸出負極接RA端，RA端與A+端并接一起，這樣由傳感器負極輸出的4～20ma電流由RA流入250Ω標準電阻產(chǎn)生0～5V 電壓并加在A+與A-輸入端。

切記：不可從左圖的24V正極處斷開，去接模塊的信號輸入端，如這樣連接，模塊是不會正常工作的。

對第（2）種電壓輸出的傳感変送器，模塊的輸入應(yīng)設(shè)置為0～5V電壓模式，連線時，變送器輸出只連A+、A-，RA端空懸即可。

三、按轉(zhuǎn)換公式編程：

    根據(jù)轉(zhuǎn)換后變量的精度要求，對轉(zhuǎn)換公式編程有二種形式：1、整數(shù)運算，2、實數(shù)運算。

請見下面梯形圖：

     （A）、整數(shù)運算的梯形圖：

     該梯形圖是第（1）種 溫度傳感變送器（測溫：0～200 ，輸出：4～20ma）按公式（2-1）以整數(shù)運算編寫的轉(zhuǎn)換程序，它可作為一個子程序進行調(diào)用。

      （B）實數(shù)運算的梯形圖：

     該梯形圖是對一個真空壓力變送器（量程：0～0.1Mpa,輸出：4～20ma）按公式（2-1）以實數(shù)運算編寫的轉(zhuǎn)換程序，可作為一個子程序進行調(diào)用。

美國 GE 斷路器 SGLL36DD0150
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