对模拟量的处理方法
1. 模拟量的处理
对于采集到的重量信号,采用算术平均值滤波法(多次采样,求和求平均值)减小各种干扰因素引起的误差。
2. 量程转换
由于各个通道的模拟量量程不同,所以要进行量程转换,以便正确显示重量值,量程转换公式:
()000
10
1S M M M M S S Y out +---=
Y —转换后的结果
1M --变送器输出为满量程时模/数转换器的转换值 0M --变送器输出为零点时模/数转换器的转换值 out M --某一次采样时模/数转换器的转换值
1S --测量参数的上限 0S --测量参数的下限
如:假定某一通道测量的模拟量参数是液位,下限是mm S 2000=,上限是mm S 12001=,模拟量信号是1V ~5V ,8位模/数转换器。
当液位是1200mm 时,变送器输出为满量程5V ,模拟量信号的A/D 转换值2551=M ;当液位是200mm 时,变送器输出为是1V (零点),模拟量信号的A/D 转换值510=M 。
假定液位是800mm 时,模拟信号的输出是x
V
x V
V mm mm mm mm 1152008002001200--=
-- V x 4.3=,
这时A/D 转换器的转换值
out
M V
V 4.32555= out M =173,代入公式
()00010
1S M M M M S S Y out +---=
()7982005117351
2552001200=+---=
为了提高精度和减少运算时间,将)(-IN V 接1.00V 参考电压,这时00=M ,当模拟信号输出是1V ,A/D 转换输出结果是0,假设当液位是800mm 时,模拟信号的输出是3.4V ,这时out M =153,代入公式
()00010
1S M M M M S S Y out +---=
()80020001730
2552001200=+---=
3. 数制转换
以上计算的操作数均为浮点数,因此PLC 编程时,在计算前应将所有整数均转换成浮点数,运算结果再取整,在模拟屏上显示的参数应为十进制浮点数(实数)。
数制转换和四则运算等处理都可作成子程序。
在控制部分把量程转换结果同设定数值相比较,结果控制输出。
4. 本课题具体处理
本课题线路一次侧的电流范围可以任选,区别仅在于一次侧电流范围不同时选配不同变比的电流互感器。
二次侧的电流范围总是0~5A 。
通过表头电路(变送器),接入模拟量输入模块的是0V ~1V 的标准模拟量信号,且是单极性电压信号,12位A/D 转换器转换数据的格式是:
12位A/D 转换值
0 0 0
当线路电流(二次侧)是5A 时,变送器输出为满量程1V ,模拟量输入模块的A/D 转换值是
320001=M ,当线路电流是0时,变送器输出为0V ,模拟量输入模块的A/D 转换值是00=M ,假定当电流是3A 时,模拟信号的输出是
x
1
35= V x 6.0=,这时模/数转换器的转换值out M V
V
M out 6.0132000= 19200=out M , 代入公式计算转换后的结果:
()00010
1S M M M M S S Y out +---=
()30192000
3200005=---=
对于不同的场合,电流范围不同时,可在模拟显示屏上设置一个变量,通过屏面输入不同的电流互感器变比,用以控制不同的对象。
模拟量模块的接线:
DIP开关的设置:
EM235配置单极性模拟量
满量程输入分辨率SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
ON OFF OFF ON OFF ON 0~50mV 12.5μV OFF ON OFF ON OFF ON 0~100mV 25μV ON OFF OFF OFF ON ON 0~500mV 125μV OFF ON OFF OFF ON ON 0~1V 250μV ON OFF OFF OFF OFF ON 0~5V 1.25mV ON OFF OFF OFF OFF ON 0~20mA 5μA OFF ON OFF OFF OFF ON 0~10V 2.5mV 双极性模拟量
满量程输入分辨率SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6
ON OFF OFF ON OFF OFF ±250mV 12.5μV OFF ON OFF ON OFF OFF ±50mV 25μV OFF OFF ON ON OFF OFF ±100mV 50μV ON OFF OFF OFF ON OFF ±250mV 125μV OFF ON OFF OFF ON OFF ±500mV 250μV OFF OFF ON OFF ON OFF ±1V 500μA ON OFF OFF OFF OFF OFF ±2.5V 1.25mV OFF ON OFF OFF OFF OFF ±5V 2.5mV OFF OFF ON OFF OFF OFF ±10V 5mV。