模拟量编程是一种对连续变化的物理量(如温度、压力、流量等)进行编程和控制的过程。以下是模拟量编程的基本步骤和要点:
信号采集
使用传感器或测量设备获取模拟量信号,并将其转换为电信号。
通过模拟量输入模块将电信号转换为数字信号,并输入到计算机系统中。
信号处理
对采集到的模拟量信号进行滤波、放大、补偿、线性化等操作,以提高信号的精度和稳定性。
滤波可以通过数字滤波器或软件算法实现,例如使用中值滤波、卡尔曼滤波等方法。
信号转换
将模拟信号转换为数字信号,以便于数字系统进行处理。这通常通过模数转换器(ADC)实现。
在某些情况下,还需要将数字信号转换回模拟信号,例如通过数模转换器(DAC)。
控制算法
根据实际需求设计和实现控制算法,如PID控制、模糊控制、自适应控制等。
控制算法根据模拟量信号的变化来调节输出信号,从而实现对设备或系统的控制。
输出控制信号
根据控制算法计算得到的结果,生成控制信号。
控制信号可以通过模拟量输出模块输出到执行机构,如电动阀、变频器等,实现对设备或系统的控制。
监测和调节
对控制过程中的模拟量信号进行监测和调节,以确保控制系统的稳定性和准确性。
可以通过人机界面或自动化系统进行实时监测和调节。
示例编程
硬件组态
在TIA Portal中打开新项目,插入S7-1200 PLC和模拟量输入模块。
为模拟量输入模块分配地址,例如IW64。
读取模拟量信号
使用MOVE指令读取模拟量输入模块的值到内部寄存器中,例如将IW64的值读取到MW10中。
标准化处理
由于模拟量输入模块读取的值是0-27648的整数范围,而温度传感器的输出是0-10V的电压范围,因此需要进行标准化处理。
使用NORM_X指令将读取的值标准化到0.0-1.0的范围。
缩放处理
将标准化后的值缩放到实际的温度范围,例如使用SCALE_X指令将标准化后的值缩放到-50.0-200.0℃的范围。
编程实现
在OB1块中调用标准化和缩放处理的FB1块程序,填入相应的参数。
示例代码
```pascal
// 标准化处理
MOVE IW64, MW10
NORM_X MW10, MD12, MIN_TEMP, MAX_TEMP
// 缩放处理
SCALE_X MD12, MW10, OUT_TEMP, MIN_TEMP_SCALED, MAX_TEMP_SCALED
```
通过以上步骤和示例代码,可以实现对模拟量信号的采集、处理和控制,从而满足系统的自动化和智能化需求。