西门子PLC总代理商ET200

西门子PLC总代理商ET200

西门子PLC总代理商ET200

PLC模拟量转换与闭环控制类与温度测量与控制类

模拟量转换包括A/D、D/A转换(也称模拟量输入/输出)，功能模块主要包括模拟量输入模块(A/D转换)、模拟量输出模块(D/A转换)以及模拟量输入/输出混合模块3类。

  当采用功能模块时，可以根据所需要的输入/输出点数(通道数量)、转换精度(转换位数、分辨率)选用不同的规格。对于简单系统的少量A/D、D/A转换，也可以通过CPU集成的模拟量输入/输出功能附带于PLC的CPU模块上。

  A/D转换的作用是将来自过程控制的传感器输入信号，如电压、电流等连续变化的物理量(模拟量)直接转换为一定位数的数字量信号，以便PLC内部的数学运算指令对其进行运算与处理(见图1-46)。

  D/A转换的作用是将PLC内部的数字量信号转换为电压、电流等连续变化的物理量(模拟量)输出。它可以用作变频器、伺服驱动器等控制装置的速度、位置给定输入，或用来作为外部仪表的显示信号(见图1-47)。

  A/D、D/A转换可以结合PLC内部的PID调节功能一起使用，实现对模拟量控制系统的闭环调节与控制。

  当A/D、D/A转换与PID调节器等功能合成后，便可以直接作为闭环模拟量控制系统的偏差计算、调节器部分，在闭环控制系统中使用，此类模块称为闭环控制模块，如西门子的FM355、FM355-2即属于其中的代表。

  (3)温度测量与控制类

  PLC用于温度测量与控制的功能模块包括温度测量与温度控制两类。温度测量功能可以将来自过程控制的热电偶、铂电阻等温度测量元件的输入信号，转换为一定位数的数字量，以供PLC内部进行运算、处理(见图1-48)。

  温度测量模块实质上是模拟量输入的一种，只是其变化量一般为电阻值，传感器本身为无源检测元件，需要PLC提供测量电源，因此，在PLC中经常将温度测量与模拟量输入功能集成在同一模块中。

  温度控制功能可以将来自过程控制的温度测量输入与系统的温度给定信号进行比较，并通过可编程的PID调节与模块的自动调节功能，实现温度的自动调节与控制。温度测量元件可以是热电偶、铂电阻等。在温度控制功能模块中，还可以输出对应的温度控制信号(触点输出、晶体输出等)，以控制加热器的工作状态(见图1-49)。

PLC控制系统的一般结构和故障类型

PLC控制系统主要由输入部分、CPU、采样部分、输出控制和通讯部分组成，如图1所示。输入部分包括控制面板和输入模板；采样部分包括采样控制模板、AD转换模板和传感器；CPU作为系统的核心，完成接收数据，处理数据，输出控制信号；输出部分有的系统用到DA模板，将输出信号转换为模拟量信号，经过功放驱动执行器；大多数系统直接将输出信号给输出模板，由输出模板驱动执行器工作；通讯部分由通讯模板和上位机组成。

　　因为PLC本身的故障可能性极小，系统的故障主要来自外围的元部件，所以它的故障可分为如下几种：

　　（1）输入故障，即操作人员的操作失误；

　　■传感器故障；

　　■执行器故障；

　　■PLC软件故障

　　这些故障，都可以用合适的故障诊断方法进行分析和用软件进行实时监测，对故障进行预报和处理。

　　PLC控制系统的故障诊断方法

　　PLC控制系统故障的宏观诊断

　　故障的宏观诊断就是根据经验，参照发生故障的环境和现象来确定故障的部位和原因。PLC控制系统的故障宏观诊断方法如下：

　　■是否为使用不当引起的故障，如属于这类故障，则根据使用情况可初步判断出故障类型、发生部位。常见的使用不当包括供电电源故障、端子接线故障、模板安装故障、现场操作故障等。

　　■如果不是使用故障，则可能是偶然性故障或系统运行时间较长所引发的故障。对于这类故障可按PLC的故障分布，依次检查、判断故障。检查与实际过程相连的传感器、检测开关、执行机构和负载是否有故障：然后检查PLC的I/O模板是否有故障：后检查PLC的CPU是否有故障。

　　■在检查PLC本身故障时，可参考PLC的CPU模板和电源模板上的指示灯。

　　■采取上述步骤还检查不出故障部位和原因，则可能是系统设计错误，此时要重新检查系统设计，包括硬件设计和软件设计。