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數(shù)字量

數(shù)字量是物理量的一種。它們的變化在時(shí)間上是不連續(xù)的,總是發(fā)生在一系列離散的瞬間。這一類物理量叫做 數(shù)字量。也就是離散量，指的是分散開(kāi)來(lái)的、不存在中間值的量。

模擬量

模擬量是指變量在一定范圍連續(xù)變化的量；也就是在一定范圍（定義域）內(nèi)可以取任意值（在值域內(nèi)）。數(shù)字量是分立量，而不是連續(xù)變化量，只能取幾個(gè)分立值，如二進(jìn)制數(shù)字變量只能取兩個(gè)值。那么對(duì)于實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用而言，數(shù)字量和模擬量都是必不可少的。因?yàn)樵诠S的自動(dòng)化控制中，我們需要對(duì)溫度，壓力，液位，深度等等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控并控制。比如說(shuō)一個(gè)鍋爐的控制，我們需要水燒到一定溫度，一般來(lái)說(shuō)該溫度是可調(diào)的，比如說(shuō)50攝氏度，或者70攝氏度，而數(shù)字量則不能滿足這些條件。再舉個(gè)例子，一些化工企業(yè)需要測(cè)量液體的酸堿度，那么酸堿度不可以用數(shù)字量的0或者1表示，只能使用模擬量，PH6.5,PH7.0等等才可以清晰的描繪出實(shí)際的數(shù)據(jù)。

那么學(xué)習(xí)模擬量其實(shí)應(yīng)該學(xué)習(xí)兩部分內(nèi)容：

01硬件

硬件包括選型和接線，選型就是針對(duì)不同的工況選擇不同的模擬量以及PLC，比如說(shuō)模擬量使用0-10V，4-20ma還是0-20ma還是特殊的熱電偶信號(hào)等等。其次就是接線，大家不要小瞧了接線，針對(duì)不同的PLC有不同的接線方法。對(duì)于西門子S7-300系列來(lái)說(shuō)，我們需要使用拓展模塊，打開(kāi)西門子STEP7,選擇合適的PLC和模擬量模塊，并將模塊添加進(jìn)去。

對(duì)于PLC而言，每一個(gè)模擬量都有一個(gè)固定的地址，這個(gè)地址是可以在程序中進(jìn)行識(shí)別并計(jì)算的，續(xù)智能則合適的地址并添加進(jìn)去。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，選擇合適的量程，如果是測(cè)量溫度的話需要使用特定的溫度模塊，并選擇合適的溫度信號(hào)。對(duì)于溫度的控制，我們以前文章有介紹過(guò)，需要的朋友可以去尋找。

對(duì)于電壓信號(hào)，有多種可選類型，可根據(jù)實(shí)際設(shè)備的信號(hào)類型進(jìn)行選擇。比如說(shuō)-10V—10V，-5V—5V，-1V—1V，1-5V。

當(dāng)然，西門子系列的模擬量拓展模塊有很多，除了文中所用到的，還有很多其他的電壓信號(hào)應(yīng)用在不同領(lǐng)域。如下圖所示：

對(duì)于電流信號(hào)則分為二線制和四線制，需要按照實(shí)際儀表去選擇。

如上圖所示，選擇好模擬量輸入類型后需要將硬件的量程卡也切換到相應(yīng)的位置。

記得拆模塊前先斷電，調(diào)整完以后上電并下載硬件組態(tài)。而對(duì)于其他的PLC而言就沒(méi)有更換量程卡這一步驟，只需要將線直接接到PLC模擬量輸入模塊即可。

02軟件編程

對(duì)于初學(xué)PLC編程的人來(lái)說(shuō)，模擬量輸入、輸出模塊的編程要比用位變量進(jìn)行一般的程序控制難的多，因?yàn)樗粌H僅是程序編程，而且還涉及到模擬量的轉(zhuǎn)換公式推導(dǎo)與使用的問(wèn)題。不同的傳感變送器，通過(guò)不同的模擬量輸入輸出模塊進(jìn)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(duì)，編出的程序肯定是錯(cuò)誤的。其實(shí)對(duì)于PLC而言，它可以接受的都是-32767-32767數(shù)據(jù)，我們需要對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為我們需要的實(shí)際數(shù)據(jù)。

下圖是如何區(qū)分電流和電壓信號(hào)

它的意思是將模擬量通道為304的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為量程是0-500的實(shí)際數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)賦給MW104。

模擬量輸出則相反，將數(shù)據(jù)從MW104轉(zhuǎn)化為0-100%的模擬量數(shù)據(jù)，比如說(shuō)如果外部信號(hào)PQW320是0-10V，則對(duì)應(yīng)0V-10V。

該圖是模擬量輸出的表達(dá)形式，大家可以保存下來(lái)。方便查找。

最后給大家一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例講解：

這是一個(gè)不太復(fù)雜的加料程序中的一部分，程序很容易理解，是一個(gè)在大料倉(cāng)里面的雷達(dá)料位機(jī)，該項(xiàng)目中雷達(dá)料位計(jì)的特點(diǎn)是可以檢測(cè)0.5-10米的原料料位，因?yàn)樯a(chǎn)的原因該料倉(cāng)需要保證一直有原料。

所以我們需要在該料倉(cāng)低于大概2米的時(shí)候進(jìn)行補(bǔ)料以保證該料倉(cāng)的原料充足，并且在達(dá)到9米的時(shí)候停止避免原料堆積到外面。