PLC数字信号和模拟信号是什么,它们之间如何转化?

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近年来,随着工业技术和科学的发展,PLC以其体积小、集中控制、智能化、自动化等优势,在工业控制和生产生活中得到广泛应用,逐渐取代传统的继电器配电柜、交流接触器配电柜等。

其中PLC开关量信号和模拟量信号的转化问题也是PLC的经典应用问题。那么现在就让我们来了解PLC开关量信号和模拟量信号在PLC应用中是如何转化的吧!

一、基本信号概念

PLC信号主要有4个基本概念:模拟量信号,开关量信号,数字量信号,脉冲信号。

模拟量信号指连续的电流信号或者电压信号,模拟量信号可以分为标准的信号和非标准信号。

图来自 OFweek工控网

开关量信号可以分为有源信号和无源信号,基本为通断信号,可以用万用表欧姆档进行通断测量。

脉冲信号表现为瞬时电压或者瞬时电流由某个值跳跃到下一个值,间歇输出的信号类型:模拟量信号或者开关量信号。

数字量信号一般有0和1两种信号变化类型,通常是经过编码后有规律的信号。

下面我们重点分析PLC模拟量信号和开关量信号是怎么转化的。

二、模拟量信号转化为开关量信号

转换方式:通过A/D转换模块。

A/D模块(模拟转数字)可以有效的将模拟量信号转化为开关量信号,A/D转换器称为模数转换器,A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,因此,A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中,这些过程有的是合并进行的,例如,取样和保持,量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。A/D信号转化模块,是实现模拟量信号转化为开关量信号的重要元器件,在工业自动化和数据采集等等方面,A/D转换模块是重要的组成部分。

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图来自 工控论坛

例如,管道流量测量信号为模拟信号。通过电磁流量计将流量信号转换成标准电流信号,通过隔离器和A/D转换模块控制流量以此控制阀的通断。

三、开关量信号转化为模拟量信号

转化方式:通过D/A转换模块。

D/A转换器(又称数模转换器),一种将二进制数字量形式的离散信号转换成以标准量(或参考量)为基准的模拟量的转换器,作用是把数字量转变成模拟的器件。D/A转换模块在自动控制中的应用也相当普遍,是PLC智能自动控制不可缺少的一部分。

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图来自 工控论坛

例如,管道压力由电接点压力表(开关信号)测量。测量值偏小,管路调节阀需要打开,但不需要全开。此时需要将在模拟量信号和阀门开度之间建立一个比例关系来实时调节阀门。

四、总结

A/D转换模块和D/A转换模块都是PLC信号控制的重要组成部分。在实际的PLC自动化控制中,两者都是不可缺少的,需要共同使用。

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