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FX系列PLC梯形图中的编程元件的名称有字母和数字组成,他们分别表示元件的类型和元件号,如Y10,M129。输入继电器与输出继电器的元件号用八进制数表示,八进制数只有0~7这8个数字符号,遵循“逢8进1”的运算规则。例如,八进制数X17和X20是两个相邻的整数。表3–3给出了FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件号。
1.输入继电器(X)
输入继电器是PLC接收外部输入的开关量信号的窗口。PLC通过光耦合器,将外部信号的状态读入并存储在输入映像寄存器中。输入端可以外接常开触点或常闭触点,也可以接多个触点组成的串并联电路或电子传感器(如接近开关)。在梯形图中,可以多次使用输入继电器的常开触点和常闭触点。
图3–6是一个PLC控制系统的示意图,X0端子外接的输入电路接通时,它对应的输入映像寄存器为1状态,断开时为0状态。输入继电器的状态惟一地取决于外部输入信号的状态,不可能受用户程序的控制,因此在梯形图中不能出现输入继电器的线圈。
因为PLC只是在每一扫描周期开始时读取输入信号,输入信号为ON或OFF的持续时间应大于PLC的扫描周期。如果不满足这一条件,可能会丢失输入信号。
2. 输出继电器(Y)
输出继电器是PLC向外部负载发送信号的窗口。输出继电器用来将PLc的输出信号传
送给输出模块,再由后者驱动外部负载。如果图3-6梯形图中Y4的线圈“通电”,继电器型输出模块中对应的硬件继电器的常开触点闭合,使外部负载工作。输出模块中的每一个硬件继电器仅有一对常开触点,但是在梯形图中,每一个输出继电器的常开触点和常闭触点都可以多次使用 在工业控制中,某些输入量(如压力、温度、流量、转速等)是连续变化的模拟量,某些执行机构(如伺服电动机、调节阀、记录仪等)要求plc输出模拟信号,而PLC的CPU只能处理数字量。模拟量首先被传感器和变送器转换为标准的电流或电压,如4~20mA,1~5V,0~10V,PLC用A/D转换器将它们转换成数字量。这些数字量可能是二进制的,也可能是十进制的,带正负号的电流或电压在A/D转换后一般用二进制补码表示。
传感器带模拟量输出,模拟量输入,(模块的意思是把你的电压或电流值转换成数字量,然后通过斜率表格就能计算出你当前的温度或压力。)
如果你要求读取温度值或压力值时,那你的传感器必须带模拟量输出和模拟量输出。这样的话你买个模拟模块,把模拟模块跟PLC进行连接,传感器的模拟量输出和输入跟模块进行连接(当然模块上有接线图这你不必担心)。当通上电以后,模块自动检测传感器当前的值然后把它转换成数字量,你根据斜率表计算出它的斜率公式,这样你就能知道它当前的温度值或压力值了。
D/A转换器将PLC的数字输出量转换为模拟电压或电流,再去控制执行机构。模拟量I/O模块的主要任务就是完成A/D转换(模拟量输入)和D/A转换(模拟量输出)。
例如在炉温控制系统中,炉温用热电偶检测,温度变送器将热电偶提供的几十毫伏的电压信号转换为标准电流(如4~20mA)或标准电压(如l~5V)信号后送给模拟量输入模块,经A/D转换后得到与温度成比例的数字量,CPU将它与温度设定值比较,并按某种控制规律(如PID)对二者的差值进行运算,将运算结果(数字量)送给模拟量输出模块,经D/A转换后变为电流信号或电压信号,用来调节控制天然气的电动调节阀的开度,实现对温度的闭环控制。
有的PLC有温度检测模块,温度传感器(热电偶或热电阻)与它们直接相连,省去了温度变送器。
大中型PLC可以配置成百上千个模拟量通道;它们的D/A,A/D转换器一般是12位的。模拟量I/O模块的输入、输出信号可以是电压,也可以是电流;可以是单极性的,如0~5V,0~10V,1~5V,4~20ms,也可以是双极性的,如+50mV,±5V,±10V和±20mA,模块一般可以输入多种量程的电流或电压。
A/D,D/A转换器的二进制位数反映了它们的分辨率,位数越多,分辨率越高,例如8位A/D转换器的分辨率为2-8=0.38%;模拟量输入/输出模块的另一个重要指标是转换时间。