模拟量信号的传输距离

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昆仑通态触摸屏与DTD433F无线MODBUS通信方案

昆仑通态触摸屏与DTD433F无线MODBUS通信方案

昆仑通态触摸屏与DTD433F无线MODBUS通信方案

本方案是昆仑通态触摸屏与4台DTD433FC无线模拟量信号测试终端进行无线MODBUS 通信的实现方法。本方案中昆仑通态触摸屏作为主站显示各从站的模拟量信号,传感器、DCS、PLC、智能仪表等4个设备作为Modbus从站输出模拟量信号。方案中采用无线模拟量信号测控终端——DTD433FC与无线通信数据终端——DTD433MC,作为实现无线通讯的硬件设备。

无线系统构成示意图▼

通过西安达泰电子DTD433FC和DTD433MC可以很方便的实现无线MODBUS主从网络,无需更改网络参数和设备程序,可以直接替换有线连接。

一、测试设备与参数

1.硬件环境搭建

昆仑通态触摸屏TPC7062TD *1台

模拟量信号发生器* 20个(实际使用中为用户模拟量输出设备)

无线数据终端(主站设备)DTD433MC *1块

无线模拟量信号测控终端(从站设备)DTD433FC-4 *3块,DTD433FC-8 *1块

2.测试参数

通讯协议:Modbus RTU协议

主从关系:1主4从

主站通讯接口:Rs485接口(两线制)

从站通讯接口:模拟量4-20mA信号输入(AI)

供电:9-24VDC

传输距离:100米,500米,1KM,3KM,20KM

二、建立工程

1.新建工程

2.添加设备驱动

点击“通用串口父设备”

点击设备管理

添加“莫迪康ModbusRTU”设备

添加结果如下所示“这个是有4个从站”

修改通用串口父设备参数

修改子设备参数注意设备地址选择

三、建立数据通道

点击“增加设备通道”

信号电缆传输距离

信号电缆传输距离
2控制室内的接口设备该类接口设备为安全栅隔离器二次显示仪表dcs卡件或给现场仪表供电的电源等接口设备多放置于控制室内少数可能放置于现场控制柜其工作环境及供电均很容易满足接口设备的工作状态不是制约信号传输的主要因素其带负载的能力不同将影响信号的传输距离
RS485接口时,传输电缆的长度如何考虑?
答:在使用RS485接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆(线径为0。51mm),线间旁路电容为52。5PF/M,终端负载电阻为100欧 时所得出。(曲线引自GB11014-89附录A)。由图中可知,当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时,假定最大允许的信号损失为6dBV时,则电缆长度被限制在1200M。实际上,图中的曲线是很保守的,在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例如:当数据信号速率为600Kbit/S时,采用24AWG电缆,由图可知最大电缆长度是200m,若采用19AWG电缆(线径为0。91mm)则电缆长度将可以大于200m; 若采用28AWG 电缆(线径为0。32mm)则电缆 长度只能小于200m。
535Ω/ (12. 3Ω/ km ×2) = 21. 7 km。

PLC对模拟量信号是怎么进行处理的

PLC对模拟量信号是怎么进行处理的

PLC对模拟量信号是怎么进行处理的

模拟量信号是自动化过程控制系统中最基本的过程信号(压力、温度、流量等)输入形式。系统中的过程信号通过变送器,将这些检测信号转换为统一的电压、电流信号,并将这些信号实时的传送至控制器(PLC)。

PLC通过计算转换,将这些模拟量信号转换为内部的数值信号。从而实现系统的监控及控制。从现场的物理信号到PLC内部处理的数值信号,有以下几个步骤:

从以上PLC模拟量的信号输入流程可以看到,在自动化过程控制系统中,模拟量信号的输入是非常复杂的。但是,在现目前的工业现场,对模拟量信号的处理已基本都采用电流信号方式进行传输,相比于电

压信号方式,电流信号抗干扰能力更强,传输距离更远,信号稳定。这里就PLC对模拟量信号的转换过程进行一个简单的分解介绍。

1PLC对模拟量信号的转换

西门子S7-200SMART PLC模拟量模块对模拟量信号的转换范围

台达DVP系列模拟量模块对模拟量信号的转换范围

从以上可以看到:

1、模拟量信号接入PLC后,PLC将模拟量信号转换为了整型数据,不是浮点数(如西门子-27,648 到 27,648);

2、不同品牌的PLC对模拟量转换范围是有差异的(如西门子-27,648 到 27,648;台达-32,384 到 32,384);

3、PLC同一个模块对不同类型的模拟量信号的转换范围是一致的(如西门子对±10 V、±5 V、±2.5 V 或 0 到 20mA的模拟量信号的转

换范围均为-27,648 到 27,648);

故从以上几点我们可以知道,接入PLC的模拟量信号还需要进行再转换处理,才可以得到与实际物理量相匹配的数据;在进行数据转换处理的时候,还应该与使用的PLC模块的处理数据范围相对应。

4-20ma 标准信号

4-20ma 标准信号

4-20ma 标准信号

4-20mA标准信号。

4-20mA信号是工业领域中常见的一种标准信号,它被广泛应用于各种传感器

和控制器之间的通讯和数据传输。本文将对4-20mA标准信号的特点、优势和应用

进行介绍,以帮助读者更好地理解和应用这一标准信号。

4-20mA标准信号是指在工业控制领域中常用的一种模拟信号标准。它的特点

是信号稳定可靠,抗干扰能力强,传输距离远,适用于工业现场的恶劣环境。4-

20mA信号的工作原理是通过改变电流的大小来表示被测量的参数数值,通常情况下,4mA对应于零值,20mA对应于满量程值。这种信号标准的优势在于其稳定可靠,不易受到外界干扰的影响,适用于长距离传输和噪声环境下的数据传输。

在工业自动化控制系统中,4-20mA信号被广泛应用于各种传感器和控制器之

间的通讯和数据传输。比如温度传感器、压力传感器、液位传感器等常常采用4-

20mA信号输出,将被测参数的数值传输到控制器或监控系统中,实现对生产过程

的实时监测和控制。此外,4-20mA信号还可以通过信号隔离器、转换器等设备进

行信号转换和放大,以满足不同设备之间的匹配和接口要求。

除了在工业自动化控制系统中的应用,4-20mA信号还被广泛应用于各种领域

的数据采集和监测系统中。比如环境监测、水质监测、气体浓度监测等领域,都会采用4-20mA信号传输被测参数的数值,以实现对环境变化的实时监测和数据采集。由于4-20mA信号的稳定可靠和抗干扰能力强,使得它在这些领域的应用更加可靠

和有效。

总的来说,4-20mA标准信号作为工业控制领域中常用的一种模拟信号标准,

20ma电流环传输距离

20ma电流环传输距离

20ma电流环传输距离

4-20mA电流环是工业自动化领域中常用的一种信号传输方式,通常用于传输传感器测量的数据。这种传输方式的优点是能够有效抵抗长距离传输过程中的噪声干扰,确保数据的准确性和稳定性。

传输距离主要取决于几个因素:

1.电缆的阻抗:电缆的阻抗越大,传输距离就越短。

为了增加传输距离,应使用低阻抗的电缆。

2.电源电压:供电电压越高,能够支持更长的传输距

离。

3.负载阻抗:接收设备的输入阻抗越大,支持的传输

距离就越长。

4.信号损耗:信号在传输过程中会有损耗,当损耗达

到一定程度时,信号的质量会下降,影响数据的准

确性。

通常情况下,4-20mA电流环的传输距离可以达到数百米到几千米不等,具体距离还需要根据上述因素综合考虑。为了确保信号质量,在长距离传输时应尽量使用优质的电缆,并考虑使用信号放大器或者隔离器来提高信号的稳定性和抗干扰能力。

模拟量电流信号为什么要取4-20mA

模拟量电流信号为什么要取4-20mA

早期的传感器大多为电压输出型,即将测量信号转换为0-5V电压输出,通过模拟数字转换电路转换为数字信号供单片机读取、控制。但在信号需要远距离传 输或使用环境中电网干扰较大的场合,电压输出型传感器的使用受到了限制,暴露了抗干扰能力较差等缺点,而电流输出型传感器以其具有较高的抗干扰能力得到了 广泛应用。电流输出型传感器的输出范围常用的有0~20mA及4~20mA两种,传感器输出最小电流及最大电流时,分别代表传感器所标定的最小及最大额定 输出值。

模拟量电流信号为什么要取4-20mA?

1. 电流信号抗干扰能力好,可以传输比较远。双芯1平方的导线100M才3.4欧,和负载电阻250欧或500欧比较可以忽略
2. 接250欧或500欧采样电阻,很容易得到1-5V或2-10V信号
3. 电流很小,可以直接接采样电阻,功耗小,简化了采样电路
4. 4mA作为零点可以区分是信号为0,还是信号断开没有输出
5 把不同的传感器的0点和满量程都设置为同样的信号,这样过去的模拟调节仪表才不用考虑其输入信号该是什么,输出该是什么。

化工生产中模拟数据的滤波技术研究

化工生产中模拟数据的滤波技术研究

2 滤 波技 术
为了最大 程度消 除现 场对 模拟信号的干扰 , 除了采取一定 的硬件措施 外, 还 可以根据 不同信号 自身 的特点采取各种 数字
滤波方 法。 其本质 就是编制一段程序通过判 断和计 算, 降低模 再对N 个数 据求算术平均 运算, 这种 方 拟信号 中干扰 成分 的比重 。 与模拟滤 波器 相比, 数字滤波不需 扔掉原来队首 的一个数, 法 对周期性干扰有 良好 的抑制作用 。 平滑度 高, 适用 于高频 要购买新硬 件, 可靠性稳定性 高, 不受现场环 境、 温 度及湿 度 振荡 的系统, 但对偶然 出现 的脉冲性干 扰的抑制 作用较差。 的影响 。 模拟滤 波器对频 率很低 的信号 由于 电容容量制约不能 ( 5 ) 复合滤波 。 根据现场信号 的实际情况需要 , 将 多种滤 波 处理, 而数字滤 波对 于此类信号处理效果也很好, 多通道共享 , 降低成本 , 没有阻抗匹配问题 。 针对不同的信号, 数字滤 波可 以 方 法组合在一起实现 想要 的滤波功能。

买验 研 究
化工生产中模拟 数据 的滤波技术研究
阂胜军( 息烽开磷 化工装 备工 程有限责 任公司 , 贵州 息 烽 5 5 1 1 0 9 )
摘 要: 简述 了 化 工领域 现 场环境 对模 拟信 号产生的各 种干扰 , 详 细介 绍 了 数字滤 波技 术 对 于不同类型信号的处理 方法及 效 果 。 对化 工 自 动

如何解决模拟信号远距离传输信号衰减问题V4

如何解决模拟信号远距离传输信号衰减问题V4

如何解决模拟信号远距离传输信号衰减问题在遍布各种传感器的工业现场中,模拟信号传输问题一直是大家所关注的。目前工业现场存在比较多的还是电流信号,相比较于电流信号,电压信号的抗干扰能力存在着很明显的不足。虽然电流信号的抗干扰能力比电压信号强,但是在远距离传输的问题上,信号衰减也困扰着很多工程师。针对此问题,三格电子研究出一款将模拟信号转换成光信号,通过光纤进行远距离的传输,从而解决信号干扰以及远距离衰减的问题。

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我们知道4-20MA模拟量是标准模拟信号,但在光纤中传输最好是采用数字信号,所以模拟量光纤传输要先将模拟量经过AD转换后变成数字量,再放入光纤通道中,对端接收后,再经过DA转化后,变成模拟量,再生成4-20MA的信号;所以整个转换系统AD/DA的转换器不可缺;现有的与4-20MA相关的AD/DA 转换器都是SPI或I2C接口的串行的转换器,适合于MCU去读,通常做法是用MCU去传取SPI或I2C接口的数据,再传入光纤通道,这样做法,单路的模拟量转光纤可能没有问题,我们知道MCU的一个指令一个指令串行运行的,如果2路以上的模拟量时,每路的读取时延是翻倍的,实际上对实时性要求高的系统没有办法使用。

三格电子的4-20MA模拟量光端机是通过高性能FPGA可编程器件,我们知道FPGA是可以并行处理任意逻辑实现,每路的AD或DA转换器的串行接口读取是用FPGA并行处理无MCU处理,高速转换,采样频率可以到20KHZ,并且多路传送时是并行传送的,没有相应的时延,任何实时性要求高的场合都可以使用。

PLC系统的EMC的问题的处理-

PLC系统的EMC的问题的处理-
PLC系统的EMC问题 的处理
IA&DT CS
CS2
YangGuang
PLC系统的EMC问题的处理—IO信号 关于PLC系统中的IO部分
1)IO信号:DI/AI/AO 2)继电器/电磁阀/电机设备
IA&DT CS
PLC系统的EMC问题的处理—IO信号(数字量-DI) (1)数字量的输入信号(DI)的EMC的处理 数字量信号在EMC方面的特点: • • 数字量的输入信号自身的接通或关断一般不会对PLC产生干扰。 IO线上往往会受到外部的干扰并以传导的方式进入PLC系统。
IA&DT CS
PLC系统的EMC问题的处理—IO信号(模拟量-AI/AO)
接法① :由于信号的负端与屏蔽层直接连接,因此如果屏蔽 层上有干扰,则可能引入到信号线上; 接法② :UG1和UG2都会对系统产 成干扰,且如果信号源是平 衡电路,还不能将信号负端 接地; 接法③ :UG1和UG2对电缆都不产 生影响,但信号源不能是 平衡电路,否则不能将信 号的负端接地; 接法④ :干扰信号UG1和会对信号 产生影响。 因此,此时如果知道源端信号是不平衡电路,则可以采用第③种屏蔽处理的方 法,将屏蔽层与信号的负端短接后在接收端接地;如果知道源端信号是平衡电 路则可以采用接法④,直接将屏蔽层在接收端接地。
IA&DT CS
PLC系统的EMC问题的处理—IO信号(数字量-DO)

0-10v模拟量传输距离

0-10v模拟量传输距离

0-10v模拟量传输距离

0-10V模拟量传输距离

在工业自动化控制系统中,模拟量传输是非常常见的一种信号传输方式。其中,0-10V模拟量传输是一种常用的方式之一。本文将探讨0-10V模拟量传输的距离限制以及可能的解决方案。

我们需要了解0-10V模拟量传输的基本原理。0-10V模拟量信号是通过电压的大小来表示被测量物理量的大小。其中,0V表示最小值,10V表示最大值。在传输过程中,电压的大小会随着距离的增加而逐渐减小,这是由于电缆的电阻和噪声的影响所致。

然而,0-10V模拟量传输的距离是有一定限制的。一般来说,这种传输方式的距离限制在几十米到一百米之间。超过这个距离,信号会因为衰减而变得不稳定,甚至无法正常传输。因此,在实际应用中,我们需要考虑距离限制以及可能的解决方案。

针对0-10V模拟量传输距离限制的解决方案有很多种。下面将介绍几种常见的方法:

1. 使用信号放大器:信号放大器可以增加信号的幅度,从而延长传输距离。通过在传输线路上添加信号放大器,可以有效地解决距离限制问题。但是需要注意的是,信号放大器的使用也会引入一定的噪声,因此需要在实际应用中进行合理的权衡。

2. 使用信号转换器:信号转换器可以将0-10V模拟量信号转换为数字信号或其他类型的信号进行传输。通过使用信号转换器,可以将模拟量信号转换为数字信号后再进行传输,从而避免了模拟量信号的距离限制。

3. 使用防噪声措施:由于0-10V模拟量信号容易受到噪声的影响,因此在传输过程中需要采取一些防噪声措施,以确保信号的稳定传输。例如,可以在传输线路上添加屏蔽层,以减少外界干扰的影响。

0-10v模拟量传输距离

0-10v模拟量传输距离

0-10v模拟量传输距离

0-10V模拟量传输距离

在工业自动化控制系统中,模拟量信号是常见的一种信号类型,它通过模拟电压或电流的变化来传递具体的物理量信息。而0-10V模拟量信号传输距离是指信号从发送端到接收端所能够稳定传输的最大距离。本文将就0-10V模拟量传输距离进行详细阐述。

一、0-10V模拟量信号的特点

0-10V模拟量信号是指在0V到10V的电压范围内,通过电压的变化来表示不同的物理量。它具有以下特点:

1. 精度高:0-10V模拟量信号可以实现较高的精度,可以满足大部分工业控制系统的需求。

2. 传输稳定:0-10V模拟量信号传输稳定可靠,不易受到外界干扰的影响。

3. 传输距离受限:由于信号传输时存在信号衰减和噪声干扰等因素,0-10V模拟量信号的传输距离是有限的。

二、影响0-10V模拟量传输距离的因素

1. 电缆特性:电缆的电阻、电感和电容等特性会影响信号的传输质量和传输距离。通常情况下,采用低阻抗、低电感和低电容的电缆可以提高传输距离。

2. 信号衰减:信号在传输过程中会发生衰减,衰减程度与电缆长度、电缆质量、信号频率等有关。较长的电缆长度和较高的频率会导致

信号衰减加剧,从而降低传输距离。

3. 外界干扰:外界电磁场、电源干扰、接地干扰等都会对信号传输造成干扰,影响传输距离和传输质量。良好的屏蔽措施和接地方式可以减少外界干扰,提高传输距离。

4. 发送端和接收端的电路设计:发送端和接收端的电路设计也会对传输距离产生影响。合理的电路设计可以提高信号的传输质量和传输距离。

三、提高0-10V模拟量传输距离的方法

PLC最常见问题故障及解决办法(数百种解决方法)

PLC最常见问题故障及解决办法(数百种解决方法)

PLC最常见问题故障及解决办法

(数百种解决方法)

1、如何知道S7-200CPU的集成I/O和扩展I/O寻址?

S7-200编程时不必配置I/O地址。

S7-200扩展模块上的I/O地址按照离CPU的距离递增排列。离CPU越近,地址号越小。

在模块之间,数字量信号的地址总是以8位(1个字节)为单位递增。如果CPU上的物理输入点没有完全占据一个字节,其中剩余未用的位也不能分配给后续模块的同类信号。

模拟量输出模块总是要占据两个通道的输出地址。即便有些模块(EM235)只有一个实际输出通道,它也要占用两个通道的地址。在编程计算机和CPU实际联机时,使用Micro/WIN的菜单命令“PLC>Information”,可以查看CPU和扩展模块的实际I/O地址分配。

2、M区数据不够用怎么办?

有些用户习惯使用M区作为中间地址,但S7-200CPU中M区地址空间很小,只有32个字节,往往不够用。而S7-200CPU中提供了大量的V区存储空间,即用户数据空间。V存储区相对很大,其用法与M区相似,可以按位、字节、字或双字来存取V区数据。例:V10.1,VB20,VW100,VD200等等。

3、EM231TC模块SF灯为何闪烁?

如果选择了断线检测,则可能是断线。应当短接未使用的通道,或者并联到旁边的实际接线通道上。或者输入超出范围。

4、EM231TC是否需要补偿导线?

EM231TC可以设置为由模块实现冷端补偿,但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿。

5、为何模拟量值的最低三位有非零的数值变化?

模拟量的转换精度为12位,但模块将数模转换后的数值向高位移动了三位。如果将此通道设置为使用模拟量滤波,则当前的数值是若干次采样的平均值,最低三位是计算得出的数值;如果禁用模拟量滤波,则最低三位都是零。

一主多从4-20mA信号采集方案

一主多从4-20mA信号采集方案

一主多从4-20mA信号采集方案

本方案是昆仑通态触摸屏与4台DTD433FC模拟量信号无线485传输模块进行无线Modbus 通信的实现方法。本方案中昆仑通态触摸屏作为主站显示各从站的模拟量信号,传感器、DCS、PLC、智能仪表等4个设备作为Modbus从站输出模拟量信号。方案中采用达泰电子模拟量信号无线485传输模块——DTD433FC与达泰电子无线通信数据终端——DTD433MC,作为实现无线通讯的硬件设备。

无线系统构成示意图▼

DTD433FC和DTD433MC可以很方便的实现无线MODBUS 主从网络,无需更改网络参数和设备程序,可以直接替换有线连接。

一、测试设备与参数

1. 硬件环境搭建

l 昆仑通态触摸屏TPC7062TD *1台

l 模拟量信号发生器*20个(实际使用中为用户模拟量输出设备)

l 无线数据终端(主站设备)DTD433MC*1块

l 模拟量信号无线485传输模块(从站设备)DTD433FC-4 *3块,DTD433FC-8 *1块

2. 测试参数

l 通讯协议:Modbus RTU协议

l 主从关系:1主4从

l 主站通讯接口:Rs485接口(两线制)

l 从站通讯接口:模拟量4-20mA信号输入(AI)

l 供电:9-24VDC

l 传输距离:100米,500米,1KM,3KM,20KM 二、下载工程

完整版例程添加QQ598075900 索要

三、MCGS触摸屏与DTD433MC主站接线

1. 主站接线示意图

2. 主站接线说明

第一步:用一根红色导线将触摸屏Rs485端口的7脚与DTD433MC的A端口相连接;用另一根黑色导线将触摸屏Rs485端口的8脚与DTD433MC的B端口相连接

模拟量的认识

模拟量的认识

模拟量的认识

模拟量是指连续变化的物理量,其取值可以在一定范围内

连续变化。与之相对的是数字量,数字量是离散的,只能

取有限个离散值。

在模拟量中,物理量的取值可以是任意的,通常用连续的

数值来表示,例如温度、压力、电压等。模拟量的取值可

以是无限小到无限大的任何数值,因此可以有无限多个可

能的取值。

模拟量的表示方式可以是连续的波形形式,例如正弦波、

方波等。这种表示方式可以通过模拟电路来实现,例如电

压信号可以通过变压器、滤波器等电路来实现。

模拟量的处理和传输通常需要模拟电路和模拟信号处理技术。模拟量的处理包括放大、滤波、调节等操作,以便适

应不同的应用需求。模拟量的传输可以通过电缆、光纤等

介质进行,需要注意传输过程中的噪声和衰减问题。

模拟量的优点是能够提供精确的连续信息,适用于对细微

变化敏感的应用,例如音频信号处理、图像处理等。然而,模拟量也存在一些缺点,例如受到噪声和衰减的影响,精

度受限等。

总而言之,模拟量是指连续变化的物理量,其取值可以在

一定范围内连续变化。模拟量的处理和传输通常需要模拟

电路和模拟信号处理技术。模拟量适用于对细微变化敏感

的应用,但也存在一些限制和缺点。

PLC如何转换处理模拟量信号?3分钟带你搞定!

PLC如何转换处理模拟量信号?3分钟带你搞定!

PLC如何转换处理模拟量信号?3分钟带你搞定!

模拟量信号是自动化过程控制系统中最基本的过程信号(压力、温度、流量等)输入形式。系统中的过程信号通过变送器,将这些检测信号转换为统一的电压、电流信号,并将这些信号实时的传送至控制器(PLC)。PLC通过计算转换,将这些模拟量信号转换为内部的数值信号。从而实现系统的监控及控制。从现场的物理信号到PLC内部处理的数值信号,有以下几个步骤:

从以上PLC模拟量的信号输入流程可以看到,在自动化过程控制系统中,模拟量信号的输入是非常复杂的。但是,在现目前的工业现场,对模拟量信号的处理已基本都采用电

流信号方式进行传输,相比于电压信号方式,电流信号抗干扰能力更强,传输距离更远,信号稳定。这里就PLC对模拟量信号的转换过程进行一个简单的分解介绍。

PLC对模拟量信号的转换

▲ 西门子S7-200SMART PLC模拟量模块对模拟量信号的转换范围

▲ 台达DVP系列模拟量模块对模拟量信号的转换范围

从以上可以看到:

1、模拟量信号接入PLC后,PLC将模拟量信号转换为了整型数据,不是浮点数(如西门子-27,648 到 27,648);

2、不同品牌的PLC对模拟量转换范围是有差异的(如西门子-27,648 到 27,648;台达-32,384 到 32,384);

3、PLC同一个模块对不同类型的模拟量信号的转换范围是一致的(如西门子对±10 V、±5 V、±2.5 V 或 0 到 20mA的模拟量信号的转换范围均为-27,648 到 27,648);

故从以上几点我们可以知道,接入PLC的模拟量信号还需要进行再转换处理,才可以得到与实际物理量相匹配的数据;在进行数据转换处理的时候,还应该与使用的PLC模块的处理数据范围相对应。

0到10伏模拟量信号传输距离

0到10伏模拟量信号传输距离

0到10伏模拟量信号传输距离

1. 引言

在工业控制系统中,模拟量信号是一种常见的信号类型,用于传输各种物理量的信息。其中,0到10伏的模拟量信号被广泛应用于测量和控制系统中。本文将详细

介绍0到10伏模拟量信号传输距离的相关知识,包括其定义、特点、传输方式以

及影响因素等。

2. 0到10伏模拟量信号的定义和特点

0到10伏模拟量信号是指在测量和控制系统中,表示某一物理量(如温度、压力、流量等)的电压信号范围为0到10伏之间。它具有以下特点:

•范围广泛:0到10伏的范围适用于许多不同类型的物理量测量。

•连续性:与数字信号不同,模拟量信号是连续变化的,可以表示更精确的数值。

•精度较高:通过合适的传感器和放大器等设备,可以实现对物理量的高精度测量。

3. 0到10伏模拟量信号传输方式

为了将0到10伏的模拟量信号从传感器传输到控制系统中,通常采用以下两种传

输方式:

3.1. 直接连接方式

直接连接方式是指将传感器输出的模拟量信号通过导线直接连接到控制系统的输入端口。这种方式简单直接,适用于较短距离的信号传输。然而,长距离的传输可能会受到信号衰减和干扰的影响。

为了减小信号衰减和干扰,可以采取以下措施:

•使用低电阻率的导线:选择电阻率较低的导线可以降低信号衰减。

•屏蔽导线:在导线外部包裹一层金属屏蔽可以有效地抵御外界干扰。

•增加放大器:在信号传输过程中增加放大器可以提高信号强度,从而减小衰减效应。

3.2. 4-20mA电流环路方式

4-20mA电流环路方式是一种常用的模拟量信号传输方式,特别适用于长距离传输。该方式通过将0到10伏模拟量信号转换为相应范围内的电流值(通常为4到20毫安)来传输信号。

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模拟量信号的传输距离


电压型的模拟量信号由于输入端的内阻很高(S7-200的模拟量模块为10MΩ),极易引入干扰,所以讨论电压信号的传输距离没有什么意义。


电流型信号不容易受到传输线沿途的电磁干扰,因而在工业现场获得广泛的应用。电流信号可以传输比电压信号远得多的距离。理论上,电流信号的传输距离受到以下几个因素的制约:


1、 信号输出端的带载能力,以Ω表示(如700Ω);


2、 信号输入端的内阻;


3、 传输线的静态电阻值(来回是双线)。


信号输出端的负载能力必须大于信号输入端的内阻与传输线电阻之和。当然,实际情况不会完全符合理想的计算结果,传输距离过长会造成信号衰减,也会引入干扰。如果负载能力足够,一个电流信号可以串接多个信号输入端。例如:一个4—20mA的模拟量转速给定信号可以输出给两台变频器的4—20mA模拟量输入端口。

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