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    一種量程轉(zhuǎn)化指令庫在西門子PLC中的應(yīng)用

    2019-08-28 07:44:46邵振榮丁肖璞
    鍛壓裝備與制造技術(shù) 2019年4期
    關(guān)鍵詞:輸入輸出量程模擬量

    邵振榮,閭 浩,丁肖璞

    (揚力集團股份有限公司,江蘇 揚州 225000)

    1 傳統(tǒng)模擬量使用的弊端

    傳統(tǒng)的模擬量程序設(shè)計時,設(shè)計員首先需要去熟悉該模塊的每個地址對應(yīng)什么功能,其次要知道每個地址要實現(xiàn)相應(yīng)功能需賦什么樣的值等,還有模塊的一些繁瑣的設(shè)置,費時費力。

    2 本文所述指令庫的系統(tǒng)構(gòu)成以及轉(zhuǎn)換關(guān)系

    本文所探討的電控系統(tǒng)主PLC采用西門子SMART200 CPU單元。系統(tǒng)組成如圖1所示。

    因為 A/D(模 /數(shù))、D/A(數(shù) /模)轉(zhuǎn)換之間的對應(yīng)關(guān)系,S7-200 SMART CPU內(nèi)部用數(shù)值表示外部的模擬量信號,兩者之間有一定的數(shù)學關(guān)系。這個關(guān)系就是模擬量/數(shù)值量的換算關(guān)系。例如,使用一個0-20mA的模擬量信號輸入,在S7-200SMART CPU內(nèi)部,0-20mA對應(yīng)于數(shù)值范圍0-27648;對于4-20mA的信號,對應(yīng)的內(nèi)部數(shù)值為5530-27648。

    圖1 系統(tǒng)組成

    如果有兩個傳感器,量程都是0-16MPa,但是一個是0-20mA輸出,另一個是4~20mA輸出。它們在相同的壓力下,變送的模擬量電流大小不同,在S7-200SMART內(nèi)部的數(shù)值表示也不同。顯然兩者之間存在比例換算關(guān)系。模擬量輸出的情況也大致相同。

    上面談到的是0~20mA與4~20mA之間換算關(guān)系,但模擬量轉(zhuǎn)換的目的顯然不是在S7-200 SMART CPU中得到一個0-27648之類的數(shù)值;對于編程和操作人員來說,得到具體的物理量數(shù)值(如壓力值、流量值),或者對應(yīng)物理量占量程的百分比數(shù)值要更方便,這是換算的最終目標。

    通用比例換算公式如下:

    Ov=[(Osh-Osl)*(lv-lsl)/(lsh-lsl)]+Osl

    其中:Ov:換算結(jié)果

    Iv:換算對象

    Osh:換算結(jié)果的高限

    Osl:換算結(jié)果的低限

    Ish:換算對象的高限

    Isl:換算對象的低限

    模擬量輸入輸出之間的關(guān)系如圖2所示。

    圖2 輸入輸出之間的關(guān)系

    將這種關(guān)系做成一個庫指令,可以直接方便地調(diào)用。如圖3所示,圈出部分即為本文所介紹的模擬量量程轉(zhuǎn)化庫指令。

    3 實際操作簡介及示例程序

    結(jié)合本文所介紹配置,實際使用時,選擇模擬量模塊可輕松選擇輸入輸出類型以及范圍,其余一般默認即可。如圖4所示。

    圖3 模擬量量程轉(zhuǎn)化庫

    圖4 模擬量模塊設(shè)置

    圖5 模擬量轉(zhuǎn)換程序示例

    模擬量轉(zhuǎn)換程序如圖5所示(以變頻器頻率0~50Hz為例)。

    從實際程序中,我們可以明顯看出SMART的庫指令極大的減少了設(shè)計工作者的勞動時間。設(shè)計員不需要去熟悉具體地址,因為模擬量模塊在配置時已經(jīng)指定了地址,更不需要去了解每個地址需要去賦什么值。我們只需要根據(jù)我們的實際需要,改變指令輸入端的比例關(guān)系即可。

    4 結(jié)束語

    在自動化快速發(fā)展的今天,工業(yè)4.0已經(jīng)勢在必行,廣大工控人都在積極的去追求和探索更方便、快捷以及更穩(wěn)定的控制方式,它帶給我們的不僅僅是個人工作上的前進的一小步,更是整個社會工控向前邁進的一大步。

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