1734-AENTR 通訊模塊 PLC模塊1734-AENTR
PLC以太網(wǎng)通訊模塊1734-AENTR
PLC模擬量(工程量)轉(zhuǎn)化的方法
1、基本概念
我們生活在一個物質(zhì)的世界中。世間所有的物質(zhì)都包含了化學(xué)和物理特性,我們是通過對物質(zhì)的表觀性質(zhì)來了解和表述物質(zhì)的自有特性和運動特性。這些表觀性質(zhì)就是我們常說的質(zhì)量、溫度、速度、壓力、電壓、電流等用數(shù)學(xué)語言表述的物理量,在自控領(lǐng)域稱為工程量。這種表述的優(yōu)點是直觀、容易理解。在電動傳感技術(shù)出現(xiàn)之前,傳統(tǒng)的檢測儀器可以直接顯示被測量的物理量,其中也包括機械式的電動儀表。
2、標準信號
在電動傳感器時代,中央控制成為可能,這就需要檢測信號的遠距離傳送。但是紛繁復(fù)雜的物理量信號直接傳送會大大降低儀表的適用性。而且大多傳感器屬于弱信號型,遠距離傳送很容易出現(xiàn)衰減、干擾的問題。因此才出現(xiàn)了二次變送器和標準的電傳送信號。二次變送器的作用就是將傳感器的信號放大成為符合工業(yè)傳輸標準的電信號,如0-5V、0-10V或4-20mA(其中用得很好多的是4-20mA)。而變送器通過對放大器電路的零點遷移以及增益調(diào)整,可以將標準信號準確的對應(yīng)于物理量的被檢測范圍,如0-100℃或-10-100℃等等。這是用硬件電路對物理量進行數(shù)學(xué)變換。中央控制室的儀表將這些電信號驅(qū)動機械式的電壓表、電流表就能顯示被測的物理量。對于不同的量程范圍,只要更換指針后面的刻度盤就可以了。更換刻度盤不會影響儀表的根本性質(zhì),這就給儀表的標準化、通用性和規(guī)模化生產(chǎn)帶來的無可限量的好處。
3、數(shù)字化儀表
到了數(shù)字化時代,指針式顯示表變成了更直觀、更的數(shù)字顯示方式。在數(shù)字化儀表中,這種顯示方式實際上是用純數(shù)學(xué)的方式對標準信號進17行逆變換,成為大家習(xí)慣的物理量表達方式。這種變換就是依靠軟件做數(shù)學(xué)運算。這些運算可能是線性方程,也可能是非線性方程,現(xiàn)在的電腦對這些運算是易如反掌。
4、信號變換中的數(shù)學(xué)問題
信號的變換需要經(jīng)過以下過程:物理量-傳感器信號-標準電信號-A/D轉(zhuǎn)換-數(shù)值顯示。
聲明:為簡單起見,我們在此討論的是線性的信號變換。同時略過傳感器的信號變換過程。
假定物理量為A,范圍即為A0-Am,實時物理量為X;標準電信號是B0-Bm,實時電信號為Y;A/D轉(zhuǎn)換數(shù)值為C0-Cm,實時數(shù)值為Z。
如此,B0對應(yīng)于A0,Bm對應(yīng)于Am,Y對應(yīng)于X,及Y=f(X)。由于是線性關(guān)系,得出方程式為Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0。又由于是線性關(guān)系,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)學(xué)方程Z=f(X)可以表示為Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0。那么就很容易得出逆變換的數(shù)學(xué)方程為X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0。方程中計算出來的X就可以在顯示器上直接表達為被檢測的物理量。
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