開關(guān)量和模擬量是大家學(xué)習(xí)PLC初期使用多的兩種輸入輸出方式。什么是開關(guān)量？什么是模擬量？這個(gè)問(wèn)題有必要弄清楚。
圖1是一個(gè)典型能輸出開關(guān)量信號(hào)的器材。壓力高時(shí)C和B兩個(gè)觸點(diǎn)閉合接通，輸出壓力高信號(hào)，壓力低時(shí)C和A兩個(gè)觸點(diǎn)閉合接通輸出壓力低信號(hào)。有了這樣的信號(hào)就完成把就地的壓力信號(hào)，遠(yuǎn)傳到遠(yuǎn)處的電氣控制柜去參加主動(dòng)遠(yuǎn)程控制了，其間C和B是一個(gè)開關(guān)量，C和A也是一個(gè)開關(guān)量。所以一個(gè)開關(guān)觸點(diǎn)就是一個(gè)開關(guān)量，它的特性是同一時(shí)間要么接通要么斷開。接通就是1，代表有有信號(hào)，斷開就是0，代表沒(méi)有信號(hào)。這就是所謂的開關(guān)量信號(hào)。
壓力表雖然能把壓力信號(hào)傳到遠(yuǎn)處，但它傳輸?shù)闹皇怯袩o(wú)壓力這樣的信號(hào)，無(wú)法知道實(shí)時(shí)壓力值究竟是多少。
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圖2中的器材叫壓力變送器。壓力變送器的內(nèi)部就是一塊電路板，電路板連接著一個(gè)壓力傳感器F。它的作業(yè)原理是壓力傳感器F把檢測(cè)到的壓力傳到電路板的C，檢測(cè)信號(hào)進(jìn)入電路板后，經(jīng)過(guò)電路板的轉(zhuǎn)化與核算，把這個(gè)壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化成一個(gè)電流信號(hào)由A和B這兩個(gè)點(diǎn)輸出。圖中右邊就是轉(zhuǎn)化進(jìn)程的示意圖，它能夠把一個(gè)0-10kpa的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化成一個(gè)4-20mA的電流信號(hào)，由A和B這兩個(gè)點(diǎn)輸出。這時(shí)咱們就說(shuō)A和B這兩個(gè)點(diǎn)輸出的就是一個(gè)模擬量信號(hào)。模擬量信號(hào)的特點(diǎn)是它的值是在一個(gè)數(shù)值范圍內(nèi)是連續(xù)可變的。
下面看一下模擬量信號(hào)是如何進(jìn)行遠(yuǎn)距傳輸?shù)摹?/span>
咱們管道上安裝一塊量程為0-10kpa的壓力變送器，電源正極接壓力變送器的B點(diǎn)，負(fù)極串聯(lián)一塊萬(wàn)用表到壓力變送器的A點(diǎn)，并將萬(wàn)用表打到電流檔。當(dāng)壓力變送器C點(diǎn)的壓力是5kpa時(shí)，萬(wàn)用表的的電流讀數(shù)是12mA。正好是4-20mA的電流信號(hào)的中間值，而5kpa也正好是0-10kpa壓力值的中間值。當(dāng)壓力變送器C點(diǎn)的壓力是10kpa時(shí)，萬(wàn)用表的的電流讀數(shù)正好是20mA。這樣0-10kpa壓力值就對(duì)應(yīng)了4-20mA的電流信號(hào)值，咱們只要在遠(yuǎn)方經(jīng)過(guò)一個(gè)接受設(shè)備把這個(gè)4-20mA的電流信號(hào)值提取出來(lái)，再經(jīng)過(guò)一定的核算，就能知道就地的壓力值是多少了。
為什么要把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化成4-20mA的電流信號(hào)，而不是0-20mA的電流信號(hào)或0-10V的電壓信號(hào)？
1.0-10V的電壓信號(hào)簡(jiǎn)單遭到外界的電磁攪擾，特別是電纜長(zhǎng)度很長(zhǎng)時(shí)攪擾更顯著。
2.用0-20mA的電流信號(hào)的話，就無(wú)法判別在電流信號(hào)是0mA時(shí)，究竟是電纜斷線引起的毛病0mA，還是壓力本身就是0kpa而輸出的正常的0mA。
圖4是使用西門子S7-200 PLC讀取壓力變送器壓力值的接線圖例，這是一種基本的使用方法，左面是開關(guān)量的，右邊是模擬量的，不同的信號(hào)類型要接到PLC不同輸入端。