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水工業(yè)PLC模擬量的常見問題解答

2025China.cn   2014年12月08日

  1、模擬量濾波的設(shè)置應(yīng)該注意哪些?

  1)為變化比較緩慢的模擬量輸入選用濾波器可以抑制波動(dòng);

  2)為變化較快的模擬量輸入選用較小的采樣數(shù)和死區(qū)值會(huì)加快響應(yīng)速度;

  3)對(duì)高速變化的模擬量值不要使用濾波器;

  2、模擬量濾波死區(qū)值如何設(shè)置?

  死區(qū)值(Deadband)表示用戶設(shè)定的死區(qū)值,數(shù)值范圍一般可以到達(dá)量程的10%。在啟動(dòng)濾波功能時(shí),當(dāng)模擬量的當(dāng)前采集結(jié)果和上次濾波后的值之差超過設(shè)定死區(qū)值時(shí),采集模塊直接輸出當(dāng)前采集結(jié)果;否則輸出經(jīng)過濾波后的轉(zhuǎn)換結(jié)果。死區(qū)值為0表示禁用死區(qū)參數(shù)。

  3、模擬量輸入信號(hào)的精度能達(dá)到多少?

  擬量輸入模塊有兩個(gè)參數(shù)容易混淆:

  1)模擬量轉(zhuǎn)換的分辨率

  2)模擬量轉(zhuǎn)換的精度(誤差)

  分辨率是A/D模擬量轉(zhuǎn)換芯片的轉(zhuǎn)換精度,即用多少位的數(shù)值來表示模擬量。常用的為12為多,也有不少為16位的。

  模擬量轉(zhuǎn)換的精度除了取決于A/D轉(zhuǎn)換的分辨率,還受到轉(zhuǎn)換芯片的外圍 電路的影響。在實(shí)際應(yīng)用中,輸入的模擬量信號(hào)會(huì)有波動(dòng)、噪聲和干擾,內(nèi)部模擬電路也會(huì)產(chǎn)生噪聲、漂移,這些都會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)換的最后精度造成影響。這些因素造成的誤差要

  大于A/D芯片的轉(zhuǎn)換誤差。

  4、為什么模擬量是一個(gè)變動(dòng)很大的不穩(wěn)定的值?

  1)可能使用了一個(gè)自供電或隔離的傳感器電源,兩個(gè)電源沒有彼此連接,即模擬量輸入模塊的電源地和傳感器的信號(hào)地沒有連接。這將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很高的上下振動(dòng)的共模電壓,影響模擬量輸入值。

  2)可能是模擬量輸入模塊接線太長(zhǎng)或絕緣不好。

  一般模擬量模塊有共地端M,假如出現(xiàn)上述問題,可以把輸入信號(hào)的負(fù)端連接到M端上,以消除共模電壓過大而帶來的干擾。但應(yīng)該注意,這種方式適合于變送器允許把負(fù)端連接在一起的情況。

  5、電壓變送器和電流變送器在使用上有何不同之處?

  電壓型的模擬量信號(hào),由于輸入端的內(nèi)阻很高(一般PLC的模擬量模塊都是1兆歐以上),極易引入干擾,一般電壓變送器用在控制設(shè)備柜內(nèi)電位器設(shè)置,或者距離非常近、電磁環(huán)境好的場(chǎng)合。

  電流型信號(hào)不容易受到傳輸線沿途的電磁干擾,因而在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)獲得廣泛的應(yīng)用。

  電流信號(hào)可以傳輸比電壓信號(hào)遠(yuǎn)得多的距離。

  信號(hào)輸出端的負(fù)載能力必須大于信號(hào)輸入端的內(nèi)阻與傳輸線電阻之和。

  6、模擬量信號(hào)的傳輸距離有多遠(yuǎn)?

  電壓型的模擬量信號(hào),由于輸入端的內(nèi)阻很高(模擬量模塊為1兆歐),極易引入干擾,所以討論電壓信號(hào)的傳輸距離沒有什么意義。一般電壓信號(hào)是用在控制設(shè)備柜內(nèi)電位器設(shè)置,或者距離非常近、電磁環(huán)境好的場(chǎng)合。

  電流型信號(hào)不容易受到傳輸線沿途的電磁干擾,因而在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)獲得廣泛的應(yīng)用。

  電流信號(hào)可以傳輸比電壓信號(hào)遠(yuǎn)得多的距離。理論上,電流信號(hào)的傳輸距離受到以下幾個(gè)因素的制約:

  1)信號(hào)輸出端的帶載能力,以歐姆數(shù)值表示

  2)信號(hào)輸入端的內(nèi)阻

  3)傳輸線的靜態(tài)電阻值(來回是雙線)

  信號(hào)輸出端的負(fù)載能力必須大于信號(hào)輸入端的內(nèi)阻與傳輸線電阻之和。當(dāng)然實(shí)際情況不會(huì)完全符號(hào)理想的計(jì)算結(jié)果,傳輸距離過長(zhǎng)會(huì)造成信號(hào)衰減,也會(huì)引入干擾。

  7、熱電阻兩線制、三線制和四線制有什么區(qū)別?

  熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),與控制室之間存在一定的距離,因此熱電阻的引線對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響。目前熱電阻的引線主要有三種方式。

  兩線制:在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號(hào)的方式叫二線制。這種引線方法很簡(jiǎn)單,但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r,r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān),因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合;

  三線制:在熱電阻的根部的一端連接一根引線,另一端連接兩根引線的方式稱為三線制。這種方式通常與電橋配套使用,可以較好的消除引線電阻的影響,是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。

  四線制:在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制,其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U,再通過另兩根引線把U引至PLC。這種引線方式可完全消除引線的電阻影響,但成本較高,主要用于高精度的溫度檢測(cè)。

(轉(zhuǎn)載)

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