模擬量信號的案例
PLC對模擬量信號是如何轉換的？
模擬量信號是自動化過程控制系統中最基本的過程信號(壓力、溫度、流量等)輸入形式。系統中的過程信號通過變送器，將這些檢測信號轉換為統一的電壓、電流信號，并將這些信號實時的傳送至控制器(PLC)。
PLC通過計算轉換，將這些模擬量信號轉換為內部的數值信號。從而實現系統的監控及控制。從現場的物理信號到PLC內部處理的數值信號，有以下幾個步驟：
從以上PLC模擬量的信號輸入流程可以看到，在自動化過程控制系統中，模擬量信號的輸入是非常復雜的。但是，在現目前的工業現場，對模擬量信號的處理已基本都采用電流信號方式進行傳輸，相比于電壓信號方式，電流信號抗干擾能力更強，傳輸距離更遠，信號穩定。
這里就PLC對模擬量信號的轉換過程進行一個簡單的分解介紹。
展開 PLC對模擬量信號，是怎么進行處理的？
模擬量信號是自動化過程控制系統中最基本的過程信號(壓力、溫度、流量等)輸入形式。系統中的過程信號通過變送器，將這些檢測信號轉換為統一的電壓、電流信號，并將這些信號實時的傳送至控制器(PLC)。
PLC通過計算轉換
，將這些模擬量信號轉換為內部的數值信號。
從
而實現系統的監控及控制。
從現場的物理信號到PLC內部處理的數值信號，有以下幾個步驟：
從以上PLC模擬量的信號輸入流程可以看到，在自動化過程控制系統中，模擬量信號的輸入是非常復雜的。但是，在現目前的工業現場，對模擬量信號的處理已基本都采用電流信號方式進行傳輸，相比于電壓信號方式，電流信號抗干擾能力更強，傳輸距離更遠，信號穩定。
這里就PLC對模擬量信號的轉換過程進行一個簡單的分解介紹。
展開 PLC中模擬量信號的轉換公式你知道嗎？建議永久收藏（附圖文詳解）
模擬量信號是自動化過程控制系統中最基本的過程信號(壓力、溫度、流量等)輸入形式。系統中的過程信號通過變送器，將這些檢測信號轉換為統一的電壓、電流信號，并將這些信號實時的傳送至控制器(PLC)。
PLC通過計算轉換，將這些模擬量信號轉換為內部的數值信號。從而實現系統的監控及控制。從現場的物理信號到PLC內部處理的數值信號，有以下幾個步驟：
從以上PLC模擬量的信號輸入流程可以看到，在自動化過程控制系統中，模擬量信號的輸入是非常復雜的。但是，在現目前的工業現場，對模擬量信號的處理已基本都采用電流信號方式進行傳輸，相比于電壓信號方式，電流信號抗干擾能力更強，傳輸距離更遠，信號穩定。
這里就PLC對模擬量信號的轉換過程進行一個簡單的分解介紹。
展開 模擬量輸入信號還不會換算？一個萬能的程序，全部輕松搞定！
，我們使用一個FB程序塊，簡單配置后，就實現了所有模擬量信號的轉化。
PLC是如何讀取模擬量的
PLC讀取模擬量信號必須要有模擬量輸入模塊，即常說的AI模塊。
一般常用的模擬量比如壓力，溫度，濕度，流量等都需要變送器轉化為電流信號，或者電壓信號，電流信號常用的4-20mA，或者電壓信號1-5V，當然還有其他類型。
當這些模擬量信號被接入AI模塊后，AI模塊經過AD轉化器將模擬量信號轉化為數字量，即在西門子PLC系統中SM331中，0-27648，不同PLC轉化后的數字不同。
上圖所示為SM331模塊，通過背部四個量程選擇模塊，可以自由選擇不同的信號類型。
上圖對應的是模擬量模塊的內部接線圖，及描述信息，用戶可以根據此圖進行各種變送器的接線。
完成模塊選型及外部接線后，就是進行PLC編程，將AI模塊采集到的數據，轉化為工程值，即壓力，溫度，流量等值。
在使用西門子STEP7軟件進行編程時，一般使用功能塊 FC105，即模擬量信號標準化程序，它的具體算法如下：
OUT = [((FLOAT (IN) – K1)/(K2–K1)) ? (HI_LIM–LO_LIM)] + LO_LIM
參數 BIPOLAR=1,則參數 IN 的值為雙極性，取值范圍介于 -27648 和 27648 之間。常數“K1”的值為“-27648.0”，“K2”的值為“+27648.0”。
參數 BIPOLAR=0,則參數 IN 的值為單極性，取值范圍介于 0 和 27648 之間。
展開 三分鐘帶你搞懂 PLC是如何讀取模擬量的
PLC讀取模擬量信號必須要有模擬量輸入模塊，即常說的AI模塊。
一般常用的模擬量比如壓力，溫度，濕度，流量等都需要變送器轉化為電流信號，或者電壓信號，電流信號常用的4-20mA，或者電壓信號1-5V，當然還有其他類型。
當這些模擬量信號被接入AI模塊后，AI模塊經過AD轉化器將模擬量信號轉化為數字量，即在西門子PLC系統中SM331中，0-27648，不同PLC轉化后的數字不同。
上圖所示為SM331模塊，通過背部四個量程選擇模塊，可以
自由選擇不同的信號類型。
上圖對應的是模擬量模塊的內部接線圖，及描述信息，用戶可以根據此圖進行各種變送器的接線。
完成模塊選型及外部接線后，就是進行PLC編程，將AI模塊采集到的數據，轉化為工程值，即壓力，溫度，流量等值。
在使用西門子STEP7軟件進行編程時，一般使用功能塊 FC105，即模擬量信號標準化程序，它的具體算法如下：
OUT = [((FLOAT (IN) – K1)/(K2–K1)) ? (HI_LIM–LO_LIM)] + LO_LIM
參數 BIPOLAR=1,則參數 IN 的值為雙極性，取值范圍介于 -27648 和 27648 之間。常數“K1”的值為“-27648.0”，“K2”的值為“+27648.0”。
展開 三分鐘帶你搞懂 PLC是如何讀取模擬量的
工控課堂
工控課堂【www.gkket.com】工程師必備網站
添加微信：gkket123 加入500人工控微信群
電氣工控自動化-超萬元免費資料
點我免費下載
（DownLoad）
PLC讀取模擬量信號必須要有模擬量輸入模塊，即常說的AI模塊。
一般常用的模擬量比如壓力，溫度，濕度，流量等都需要變送器轉化為電流信號，或者電壓信號，電流信號常用的4-20mA，或者電壓信號1-5V，當然還有其他類型。
當這些模擬量信號被接入AI模塊后，AI模塊經過AD轉化器將模擬量信號轉化為數字量，即在西門子PLC系統中SM331中，0-27648，不同PLC轉化后的數字不同。
上圖所示為SM331模塊，通過背部四個量程選擇模塊，可以
自由選擇不同的信號類型。
上圖對應的是模擬量模塊的內部接線圖，及描述信息，用戶可以根據此圖進行各種變送器的接線。
完成模塊選型及外部接線后，就是進行PLC編程，將AI模塊采集到的數據，轉化為工程值，即壓力，溫度，流量等值。
展開 模擬量設備為什么都偏愛用4~20mA傳輸信號？
DC(1-5V.DC)信號制是國際電工委員會( IEC )過程控制系統采用的模擬信號傳輸標準。我國也采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4-20mA.DC，接收信號采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。
一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA，指最小電流為4mA,最大電流為20mA 。傳輸信號時候，因為導線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會在導線內產生一定的壓降，那接收端的信號就會產生一定的誤差了，所以一般使用電流信號作為變送器的標準傳輸。
一、什么是4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制？
4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制是國際電工委員會（IEC）：過程控制系統用模擬信號標準。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4~20mA.DC，聯絡信號采用1~5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。
4~20mA電流環工作原理：
在工業現場，用一個儀表放大器來完成信號的調理并進行長線傳輸，會產生以下問題：第一，由于傳輸的信號是電壓信號，傳輸線會受到噪聲的干擾；第二，傳輸線的分布電阻會產生電壓降；第三，在現場如何提供儀表放大器的工作電壓也是個問題。
為了解決上述問題和避開相關噪聲的影響，我們用電流來傳輸信號，因為電流對噪聲并不敏感。4～20mA的電流環便是用4mA表示零信號，用20mA表示信號的滿刻度，而低于4mA高于20mA的信號用于各種故障的報警。
二、4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制的優點？
展開 模擬量設備為什么都偏愛用4~20mA傳輸信號？
我們系統地來看看模擬量設備為什么都偏愛用4~20mA傳輸信號？
4-20mA. DC(1-5V.DC)信號制是國際電工委員會( IEC )過程控制系統采用的模擬信號傳輸標準。我國也采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4-20mA.DC，接收信號采用1-5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。
一般儀器儀表的信號電流都為4-20mA，指最小電流為4mA,最大電流為20mA 。傳輸信號時候，因為導線上也有電阻，如果用電壓傳輸則會在導線內產生一定的壓降，那接收端的信號就會產生一定的誤差了，所以一般使用電流信號作為變送器的標準傳輸。
一、什么是4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制？
4~20mA.DC（1~5V.DC）信號制是國際電工委員會（IEC）：過程控制系統用模擬信號標準。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標準信號制，儀表傳輸信號采用4~20mA.DC，聯絡信號采用1~5V.DC，即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。
展開 電工故障修復處理實例
2
.檢查與電位
器有關聯的模擬量信號控制板上的指示燈有無熄滅.
3.檢查模擬量信號控制板有無電壓輸出。
處理過程：三個電位器同時不起作用，排出電位器一起壞的可能性。檢查模擬量信號控制板上的指示燈不亮，檢查模擬量信號控制板上的24V電源，有電壓，檢查從電位器過來的輸入有電壓信號，輸出沒有電壓信號，更換板子后試車正常。
故障二，在聯機狀態下，對1#電機進行調速后關斷電位器電機不能停機，人機界面顯示有故障發生后又消失。反復出現.在手動狀態下電機又運行正常。
故障分析：
1.檢查電位器是否壞掉。
2.檢查編碼器反饋線有無掉線，聯軸節有無斷裂。
處理過程：在聯機狀態下，對2#電機進行調速后正常，排除電位器壞的可能，對反饋線和聯軸節進行檢查無異常，更換編碼器后試車正常。
聲明：版權歸原作者所有，本文轉載只為學習分享，無商業用途，向原作者致敬，因部分文章來自網絡并多次轉載，未能找到原作者和原始出處，還望諒解，如若侵權，請掃碼關注小編微信號（woxinyijiu55828），會在第一時間處理，多謝！
展開 西門子SCL編程——通過模擬量控制氣缸升起和下降
對于PLC的輸入輸出，分數字量和模擬量兩種。數字量很好理解，就是在時間和數量上都離散的物理量，比如啟/停按鈕，行程開關，電磁閥通/斷，這些都是數字量。數字量對應PLC存儲就是1位，即1比特（binary digit，縮寫bit），作為信息的最小單位，只有兩種狀態：0（低電平）和1（高電平），也表示為FALSE和TRUE。模擬量是在時間或數值上都連續的物理量，常見的如溫度、氧含量、壓力等。
模擬量使用起來不太方便，不是有多難，而是在程序上需要做必要的處理，本文通過實例，講一講如何通過模擬量控制氣缸升起和下降。
通過模擬量輸出控制運動對象動作，要先確定運動對象的信號類型和量程等參數。信號類型常見的有電流4~20mA和電壓0~5V/10V等；量程是設備自身的參量，比如氣缸控制閥流量開度為0~100%，K型熱電偶測溫范圍0~1300℃等。
本文選用的氣缸控制閥控制特性如圖1所示，可以看出信號類型4~20mA，4~12mA對應的1通2，流量開度q對應100~0（%）；12~20mA對應的1通4，流量開度q對應0~100（%）；
圖1 氣缸控制閥控制特性
處理模擬量信號需要兩個指令，NORM_X：標準化和SCALE_X：縮放指令。
NORM_X：標準化
使用“標準化”指令（參照圖2所示），通過將輸入 VALUE 中變量的值映射到線性標尺對其進行標準化。可以使用參數 MIN 和 MAX 定義（應用于該標尺的）值范圍的限值。輸出OUT( RET_VAL) 中的結果經過計算并存儲為浮點數，這取決于要標準化的值在該值范圍中的位置。
展開 
【PLC學習】西門子300PLC所有模擬量模塊接線問題匯總
隔離傳感器信號負端與地M可以不連接，以信號負端作為信號源端的參考電位。非隔離傳感器信號負端必須在源端（設備端）接地，以源端的地作為信號的參考電位。
下面就是如何保證測量端與信號源端等電位接線的問題。在下面建議的連接圖中所用的縮寫詞和助記符含義如下：
M +：測量導線（正）
M -：測量導線（負）
MANA：模擬量模塊基準電位點
這里需要注意MANA ，不同的接線方式都是以MANA 為參考基準電位。
M：接地端子
L +：24 VDC電源端子
UCM：MANA與模擬量輸入通道之間或模擬量輸入通道之間的電位差
UCM共模電壓，有兩種：
1）不同輸入信號負端的電位差，例如一個輸入信號為3V，另一個輸入信號也為3V，但是它們的基準點電位可能不同，可能是1~4V或3~6V,那么它們之間的共模電壓為2V。
2）輸入信號負端與MANA的電位差。
模塊的UCM 是造成模擬量值超上限的主要原因。不同模塊UCM 的最大值不同。
UISO：MANA和CPU的M端子之間的電位差
3、使用隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器
隔離傳感器與隔離模擬量信號連接圖如圖1所示：
圖1 連接隔離的傳感器至隔離的模擬量輸入模塊
這種方式最簡單，都與地隔離，都不需要接地，但是輸入信號（傳感器）負端與MANA 電壓超過UCM最大限制，例如SM331（6ES7331-7KF02-0AB0）為2.5 VDC，就需要短接信號負端與MANA ，否則會出現超上限問題?，F場可以查看一下，幾乎所有超上限問題都是沒有連接信號負端與MANA 。
展開 還搞不懂西門子PLC模擬量的接線？最全的解答都在這了！
非隔離傳感器信號負端必須在源端（設備端）接地，以源端地作為信號的參考電位。
下面就是如何保證測量端與信號源端等電位接線的問題。在下面建議的連接圖中所用的縮寫詞和助記符含義如下：
M +：測量導線（正）
M -：測量導線（負）
MANA：模擬量模塊基準電位點
這里需要注意MANA ，不同的接線方式都是以MANA 為參考基準電位。
M：接地端子
L +：24 VDC電源端子
UCM：MANA與模擬量輸入通道之間或模擬量輸入通道之間的電位差
UCM共模電壓，有兩種：
1）不同輸入信號負端的電位差，例如一個輸入信號為3V，另一個輸入信號也為3V，但是它們的基準點電位可能不同，可能是1~4V或3~6V,那么它們之間的共模電壓為2V。
2）輸入信號負端與MANA的電位差。
模塊的UCM 是造成模擬量值超上限的主要原因。不同模塊UCM 的最大值不同。
UISO：MANA和CPU的M端子之間的電位差
3、使用隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器
隔離傳感器與隔離模擬量信號連接圖如圖1所示：
圖1 連接隔離的傳感器至隔離的模擬量輸入模塊
這種方式最簡單，都與地隔離，都不需要接地，但是輸入信號（傳感器）負端與MANA 電壓超過UCM最大限制，例如SM331（6ES7331-7KF02-0AB0）為2.5 VDC，就需要短接信號負端與MANA ，否則會出現超上限問題?，F場可以查看一下，幾乎所有超上限問題都是沒有連接信號負端與MANA 。如果UISO 超過限制，例如75V DC，就需要連接信號負端、MANA 端以及接地端M，這時模塊以大地M端為參考電位，實際變為非隔離使用了，這種情況很少見。
展開 還搞不懂西門子PLC模擬量的接線？最全的解答都在這了！
隔離傳感器信號負端與地M可以不連接，以信號負端作為信號源端的參考電位。非隔離傳感器信號負端必須在源端（設備端）接地，以源端地作為信號的參考電位。
下面就是如何保證測量端與信號源端等電位接線的問題。在下面建議的連接圖中所用的縮寫詞和助記符含義如下：
M +：測量導線（正）
M -：測量導線（負）
MANA：模擬量模塊基準電位點
這里需要注意MANA ，不同的接線方式都是以MANA 為參考基準電位。
M：接地端子
L +：24 VDC電源端子
UCM：MANA與模擬量輸入通道之間或模擬量輸入通道之間的電位差
UCM共模電壓，有兩種：
1）不同輸入信號負端的電位差，例如一個輸入信號為3V，另一個輸入信號也為3V，但是它們的基準點電位可能不同，可能是1~4V或3~6V,那么它們之間的共模電壓為2V。
2）輸入信號負端與MANA的電位差。
模塊的UCM 是造成模擬量值超上限的主要原因。不同模塊UCM 的最大值不同。
UISO：MANA和CPU的M端子之間的電位差
3、使用隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器
隔離傳感器與隔離模擬量信號連接圖如圖1所示：
圖1 連接隔離的傳感器至隔離的模擬量輸入模塊
這種方式最簡單，都與地隔離，都不需要接地，但是輸入信號（傳感器）負端與MANA 電壓超過UCM最大限制，例如SM331（6ES7331-7KF02-0AB0）為2.5 VDC，就需要短接信號負端與MANA ，否則會出現超上限問題?，F場可以查看一下，幾乎所有超上限問題都是沒有連接信號負端與MANA 。
展開 還搞不懂西門子PLC模擬量的接線？最全的解答都在這了！
隔離傳感器信號負端與地M可以不連接，以信號負端作為信號源端的參考電位。非隔離傳感器信號負端必須在源端（設備端）接地，以源端地作為信號的參考電位。
下面就是如何保證測量端與信號源端等電位接線的問題。在下面建議的連接圖中所用的縮寫詞和助記符含義如下：
M +：測量導線（正）
M -：測量導線（負）
MANA：模擬量模塊基準電位點
這里需要注意MANA ，不同的接線方式都是以MANA 為參考基準電位。
M：接地端子
L +：24 VDC電源端子
UCM：MANA與模擬量輸入通道之間或模擬量輸入通道之間的電位差
UCM共模電壓，有兩種：
1）不同輸入信號負端的電位差，例如一個輸入信號為3V，另一個輸入信號也為3V，但是它們的基準點電位可能不同，可能是1~4V或3~6V,那么它們之間的共模電壓為2V。
2）輸入信號負端與MANA的電位差。
模塊的UCM 是造成模擬量值超上限的主要原因。不同模塊UCM 的最大值不同。
UISO：MANA和CPU的M端子之間的電位差
3、使用隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器
隔離傳感器與隔離模擬量信號連接圖如圖1所示：
圖1 連接隔離的傳感器至隔離的模擬量輸入模塊
這種方式最簡單，都與地隔離，都不需要接地，但是輸入信號（傳感器）負端與MANA 電壓超過UCM最大限制，例如SM331（6ES7331-7KF02-0AB0）為2.5 VDC，就需要短接信號負端與MANA ，否則會出現超上限問題?，F場可以查看一下，幾乎所有超上限問題都是沒有連接信號負端與MANA 。
展開 