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PLC模拟量读取电路的设计与应用(2)

时间:2017-03-07 12:24来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
2、实现方法 系统结构可多样化变换,模拟量模块可以实现普通PLC通过高速计数IO读取模拟量,充分利用现有系统资源,提高老旧型号PLC的利用率,实现低成本系统扩展升级。系统采用一种通用形式,实现具有高速计数IO的P

2、实现方法

系统结构可多样化变换,模拟量模块可以实现普通PLC通过高速计数IO读取模拟量,充分利用现有系统资源,提高老旧型号PLC 的利用率,实现低成本系统扩展升级。系统采用一种通用形式,实现具有高速计数IO的PLC模拟量读取功能。模块采用LPC1114 作为核心处理器,系统读取模拟量后按照读取的模拟量数值转换为一定频率的PWM波形输出,具有高速计数IO的PLC读取波形的频率后通过转换,实现模拟量信号的读取,通过PLC 高速IO实现了模拟量采集,提高原系统的可扩展性。

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模拟量模块以LPC1114 作为核心处理器,通过单片机实时采集模拟量信号并在内部进行必要的软件滤波计算,通过控制光耦输出特定频率的PWM脉冲,PLC通过读取脉冲信号实现读取模拟量数值。为了尽量多地兼容不同型号PLC,模块采用双路PWM波形组合输出,尽量降低每路输出PWM的频率,同时实现高精度数值的输出。工业控制中常用的AD采样精度为12bit,而PLC 的高速IO的频率上限普遍可以达到50kHz以上。12bit转换为十进制最大数值为4096,由于千位和百位的权重最高,故以第一路PWM频率表示此4位十进制数的千位,以第二路PWM频率表示此4位十进制数的剩余的3位。以输出4096为例,第一路PWM,以1:1000的比例输出频率,故数值4转化为4000Hz输出;第二路PWM,以1:100的比例输出频率,故数值096转换为9600Hz输出。如果PLC以100ms时间间隔计时,则第一路高速IO将采集到400个脉冲,而第二路高速IO将采集到960个脉冲。 本文来自www.eadianqi.com

当一台PLC使用模拟量模块通过高速IO读取4~20mA电流信号时,需要读取模拟量的PLC的高速IO输入端子与模拟量模块的IO输出端子直接连接,PLC输出端子与模拟量模块的IO输入端子直接连接,传感器的电流信号直接接入模拟量模块的模拟量输入端子,采集电流信号时需要短接输入端子的V+与I+,信号的正极与V+相连,负极与VI-相连。当一台PLC使用模拟量模块通过高速IO读取0~5V电压信号时,将读取模拟量的PLC的输入端子与模拟量模块的IO输出端子直接连接,PLC输出端子与模拟量模块的IO输入端子直接连接,传感器的电压信号直接与模拟量模块的模拟量输入端子相连,采集电压信号时直接与V+端子连接,信号的GND与VI-端子相连。模拟量模块以ARM CM0核心处理器LPC1114作为控制单元,通过AD采样单元实时滤波采集模拟量输入端子接入的传感器信号,并对采集到的模拟量信号进行软件滤波计算,得出实时数据。同时IO采集模块采集PLC输出端子所给出的数据更新信号,核心处理器LPC1114 控制单元根据PLC给出的更新信号,在IO输出端子上刷新输出特定频率的PWM波形。 本文来自www.eadianqi.com

模拟量模块PWM1、PWM2两路输出脉冲信号控制两组光耦实现光电隔离输出,第一组输出正电平,第二组输出负电平,输出模式切换开关控制源型、漏型输出切换,以兼容不同输入类型的PLC 输入电平要求。 本文来自www.eadianqi.com

3、结语

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系统结构设计合理,结构可多样化变换,模拟量模块可以实现普通PLC可通过高速计数IO读取模拟量,提高老旧型号PLC的利用率,充分利用现有系统资源,实现低成本系统扩展升级。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

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