以CP1H-XA為例探索歐姆龍PLC模擬量采集及處
一、模擬量在PLC中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
1）PLC信號分為模擬量和開關(guān)量：
開關(guān)量信號（數(shù)字量）只有兩種狀態(tài)，信號以數(shù)據(jù)位為單位；模擬量信號是指限制在一定范圍的連續(xù)的電流/電壓/電阻等信號。在PLC中讀取值為二進(jìn)制的數(shù)據(jù)字，它根據(jù)采集模塊的范圍不同而不同。
2）模擬量輸入輸出信號的連接要點：
1、用屏蔽線纜連接信號，屏蔽層線要接地；
2、在系統(tǒng)中布線，一定要與動力線和強(qiáng)電線分開布置。
3、對于有變送器為220VAC以上電源時，最好分線布線。
4、模擬量輸入信號的電路是有源的，如果變送器為有源輸出，可直接接入模塊；如果是無源的，則要串入24VDC，獨立的外部電源，模擬量輸入輸出單元中以太網(wǎng)單元，串口單元，總線單元等等在OMRON的PLC中都屬于智能單元。智能單元本身是一個獨立的系統(tǒng)。有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲器、與外界相連的接口。
二、模擬量采集處理
1）模擬量處理過程（以CP1H-XA內(nèi)置模擬量為例）
1. 通過撥動開關(guān)模擬逐個設(shè)定輸入使用時的輸入切換 ：電壓/電流輸入：是否需要使用逐個設(shè)定輸入輸出；輸入輸出的分辨率設(shè)定（全部輸入輸出共通）
2. 模擬輸入量程設(shè)定（逐個）： －10～＋10V、0～10V、0～5V、1～5V、0～20mA、4～20mA
3. 模擬輸出量程設(shè)定（逐個）：－10～＋10V、0～10V、0～5V、1～5V
4. 模擬輸入輸出設(shè)備的連接
5. 模擬輸入：轉(zhuǎn)換值的讀取
6. 模擬輸出：設(shè)定值的寫入
2）模擬量處理過程：
對于模擬輸入的信號，PLC連續(xù)接收后被其CPU轉(zhuǎn)變成為相應(yīng)的數(shù)字量的連續(xù)信號。同樣模擬輸出信號也是由PLC連續(xù)發(fā)出，由數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)變?yōu)橄嚓P(guān)的電流或電壓信號。
由于PLC類型的不同，模塊采集信號的精度也不同。
小型的模擬量單元：如CPM1A系列，其精度為255；
組合式的模擬量單元：如C200HE，精度為4096；
內(nèi)置的模擬量通道：CP1H－XA 精度為6000
模擬量處理單元的CPU將采集處理的模擬量數(shù)據(jù)置于PLC內(nèi)部寄存器一定的區(qū)域里，由PLC的CPU訪問。不同類型的PLC，設(shè)置這些區(qū)域也不盡相同。
整體式機(jī)型的PLC，模擬量單元的地址是固定的。如CP1H－XA內(nèi)置的模擬量，CPU是規(guī)定200~203為其輸入信號占用字，210~211為輸出信號占用字；精度為6000或者12000。它的設(shè)置是在編程軟件的[設(shè)置]菜單中進(jìn)行設(shè)置；并在程序中激活后設(shè)置隨PLC程序一起下裝到PLC中，重新上電設(shè)置生效后，再在程序中根據(jù)代碼用指令激活此單元。
組合式機(jī)型的PLC，模擬量單元的地址是要通過模塊上開關(guān)選擇設(shè)置，還要在編程軟件的[IO表和單元設(shè)置]菜單中作相關(guān)設(shè)置；或者通過在線連接向PLC的內(nèi)存寫設(shè)置。對C系列組合式機(jī)型的PLC，模擬量單元的地址除了模塊上開關(guān)選擇設(shè)置，還要通過在線連接向PLC的內(nèi)存寫設(shè)置。
對于模擬量輸出單元，除了設(shè)置數(shù)據(jù)，同程序一起下載到PLC之外，還要在程序中初始化，激活此模塊；重新上電生效。和前面所述的設(shè)置模擬量參數(shù)類似。
3）采集到PLC的模擬量信號，一般是要進(jìn)行濾波，平均或工程量轉(zhuǎn)換處理的。
濾波的處理步驟如下：
1、有效性判斷，對于采集信號作超出范圍的判斷，采樣范圍之外的舍去；
2、平均濾波，有多種方式，通過均值去掉非正常值；
3、PLC有AVG（平均指令） 進(jìn)行多值的平均。
對需要顯示的模擬量，一般要有工程量的轉(zhuǎn)換，PLC有SCL指令作二－十進(jìn)制線性轉(zhuǎn)換；還有的儀表信號是要進(jìn)行如方根轉(zhuǎn)換，或者直接計算。
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