PLC模拟量控制
模块七PLC模拟量及PID控制课件
模拟量信号特点
连续变化，取值范围广泛，易受干扰影响。
PLC模拟量模块介绍
模拟量输入模块
将模拟量信号转换为数字信号，便于 PLC处理。
模拟量输出模块
将PLC输出的数字信号转换为模拟量 信号，控制外部设备。
模拟量输入电路原理与实践
电路原理
通过电阻、电容等元件对模拟量信号进行滤波、放大等处理 ，以保证信号的稳定性和精度。
要点三
衰减曲线法
先将比例度设置为一个较大值，然后 逐步减小比例度，同时加大积分时间 常数，使系统响应出现衰减振荡；此 时的比例度和积分时间常数即为合适 的PID参数；最后加入微分调节，提 高系统响应速度。
03
PLC实现PID控制策略
PLC内置PID功能介绍与设置
PID算法原理
介绍比例、积分、微分三环节的作用及调节规律， 以及PID控制参数的整定方法。
实时监控数据显示和报警功能实现
实时监控数据显示
通过触摸屏界面实时显示PLC采集到的模拟量数据，如温度、压力 、流量等，方便用户随时掌握设备运行状态。
数据曲线绘制
根据实时数据绘制相应的曲线图，可以更加直观地了解设备运行趋 势和历史数据变化情况。
报警功能实现
设定报警阈值，当实时数据超过或低于阈值时，触摸屏界面上显示 报警信息，并触发声光报警装置，提醒用户及时处理。
PID控制故障
PID调节失效，导致系统失控。原因可能包括参 数设置不当、传感器故障等。
故障排查方法和步骤总结
01
观察故障现象
通过查看PLC指示灯、监控画面等 信息，了解故障的具体表现。
03
制定排查方案
针对可能的原因，制定详细的排 查方案，包括检查电源、通信线
S7-300程序设计方法(模拟量控制)
S7-300程序设计方法(模拟量控制)引言在自动化控制系统中，模拟量控制是一种重要的控制方式。
S7-300是西门子公司开发的一种可编程控制器（PLC），它提供了一种灵活的方式来实现模拟量控制。
本文将介绍如何使用S7-300进行模拟量控制的程序设计方法。
硬件配置，我们需要了解S7-300的硬件配置。
S7-300包括一个或多个CPU，用来执行用户编写的程序。
CPU和其他设备之间通过总线连接，包括输入模块、输出模块和模拟量模块。
在模拟量控制中，模拟量模块用来读取传感器的模拟信号，并输出控制信号给执行器。
编程软件S7-300使用STEP7编程软件进行程序设计。
STEP7提供了一个友好的图形化界面，以及一套丰富的函数库来支持编程。
在开始编程之前，我们需要安装和配置STEP7软件，并连接S7-300 PLC。
程序设计步骤1. 配置模拟量模块：在STEP7软件中，我们需要配置模拟量模块。
这包括设置模块的地质、通道数和其他参数。
配置完成后，我们可以通过函数调用的方式读取模块的模拟信号。
2. 编写读取模拟信号的程序：在STEP7软件中，我们可以使用函数库提供的函数来读取模拟量模块的模拟信号。
这些函数会将模拟信号转换为数字量，以便后续的控制算法使用。
3. 设计控制算法：在STEP7软件中，我们可以使用图形化编程语言来设计控制算法。
控制算法可以包括PID控制器、滤波器和限幅器等。
通过读取模拟信号并对其进行处理，我们可以控制信号，并输出给执行器。
4. 编写输出控制信号的程序：在STEP7软件中，我们可以使用函数库提供的函数来输出控制信号。
这些函数将控制信号转换为模拟输出信号，并输出给执行器。
5. 调试和测试：在完成程序设计后，我们需要进行调试和测试。
我们可以使用STEP7软件提供的在线模拟功能来模拟真实的输入和输出信号，并进行调试和测试。
本文介绍了在S7-300上进行模拟量控制的程序设计方法。
通过配置模拟量模块、编写读取模拟信号的程序、设计控制算法和编写输出控制信号的程序，我们可以实现灵活且高效的模拟量控制。
PLC应用技术 第7章 模拟量控制
PLC应用技术（三菱机型）
淄博职业学院 电子电气工程学院
PLC应用技术（三菱机型）
第1章 可编程控制器认知 第2章 FX系统资源 第7章 模拟量控制 第3章 基本指令 第6章 状态法编程
3.模拟量采集（FROM指令）
3.模拟量采集（FROM指令）
由于工业环境干扰，采集到的模拟量如果不很稳定，甚至 明显错误，就需进行滤波。如果设置模块参数进行滤波效 果仍不理想，可考虑进行平均值滤波。 平均值滤波的基本思路是先把采集到的值，存储在某一存 储区域，然后进行排序，去掉不可信的一部分数值，其余 值求和取平均。 由于采集存储，求和取平均已在循环指令中说明，在次只 说明比较法排序，也就是两重循环在PLC中的应用。 如果采集到的模拟量存放在D50-D59中，共10个数据。
第8章 变频器控制 第4章 定时器计数器指令
第9章 工业网络控制 第5章 应用指令 第10章 上位机监控组态
第11章 三菱大中型PLC
第 7章
模拟量控制
3 1 2 3 4
7.1 模拟量采集 7.2 模拟量变换 7.3 模拟量输出 7.4 恒压供水
1.变送器选择
变送器用于将传感器提供的电量或非电量转换为标准量程的 直流电流或直流电压信号，例如DC0~10V和DC4~20mA。 变送器分为电流输出型和电压输出型。电压输出型变送器具 有恒压源的性质，PLC模拟量输入模块的电压输入端的输入 阻抗很高，例如100K~10MΩ。如果变送器距离PLC较远， 通过线路间的分布电容和分布电感产生的干扰信号电流，在 模块的输入阻抗上将产生较高的干扰电压。例如1μA干扰电 流在10MΩ输入阻抗上将产生10V的干扰电压信号，所以远 程传送模拟量电压信号时抗干扰能力很差。
PLC中模拟量的使用,你会使用么？
PLC中模拟量的使用，你会使用么？模拟量的使用是plc掌握中的一部分，模拟量种类一般有电压型和电流型两种。
电流型相比于电压型更稳定，抗干扰力量较强。
模拟量的使用也是有辨别率的。
一般有12bit和14bit两种辨别率。
其中对应的数值分别为0~4000和0~16000。
一般对应的电压为0~10v，详细依据使用状况而定。
此种模拟量一般用于电压与数值为线性关系。
还有一种模拟量模块，用来转化采集的温度，是非线性的关系。
那么今日我们就举例说一下模拟量输入吧！首先我们选择的为松下FP-XC30T的主机+FP-X AD2模块，将模拟量输入模块安装在主机的第一个插槽中，此时模拟量1对应的地址就是WX10，模拟量2对应的地址就是WX11。
首先看一下实物图片吧！主机+AD2实物图图中的AD2模块安装在PLC的其次个插槽上，那么两路模拟量对应的地址就又发生了变化，第一路模拟量对应的地址变为了WX20，其次路模拟量对应的地址变成了WX21。
既然清晰了映射地址，那么我们就要进行接线了，一般我们使用电压型的接线，将模拟量电压的正端接在模块的“V”上，将模拟量的负端接到模块的“COM”上。
那么我们如何编写程序呢？模拟量读取程序根据上面的那个程序，一旦程序开头运行，我们就能将外部的电压值转化为一个0~4000的数值，并将此值传输到DT100的地址中，当然这段程序仅仅代表我们采集到了模拟量的信息，我们需要将其转化为我们的实际需要值，例如压力，扭力等等。
假如说我们的模拟量电压为0~10v，对应的我们的压力值为0~100Kpa，那么我们怎样才能将他们对应起来，更加直观的在触摸屏上显示出当前的压力值呢？这就需要我们的数学学问啦，大家考虑下该怎么做呢？大家可以参考Y=KX+b的二元一次方程将他们的对应关系表示出来，并在PLC中进行计算就好了。
PLC-模拟量控制
功能指令、特殊模块及应用之三
主要内容
任务 任务 相关 任务 知识 目标 分析 知识 实施 链接
任务目标 ① 熟悉A/D特殊功能模块的连
接、操作和调整。 ② 掌握A/D特殊功能模块程序
编写的基本方法。 ③ 掌握PLC功能指令的应用。
任务分析
电热水炉控制要求
当水位低于低位液位 开关时打开进水电磁 阀加水, 高于高位液位 开关时关闭进水电磁 阀停止加水。加热时, 当水位高于低水位时, 打开电源控制开关开 始加热, 当水烧开时, 停止加热并保温。
4~20mA （ 输 入 阻 抗 为
0~10V DC，0~5V DC（输入阻抗200kW），当输入电 250W），当输入电流超过
压超过-0.5V或+15V DC时，此单位可能损坏
-2mA 或 +60mA 时 ， 此 单
元可能损坏
2.5mV（10V/4000） 1.25mV（5V/4000）
Hale Waihona Puke 4mA{（20-4）/4000}
调节。偏置值和增益值的调节是对实际的模拟输入 设定一个数字值, 这是由FX2N-2AD的容量调节器来 调节的。如图4-57所示为FX2N-2AD容量调节器示 意图, 使用电压发生器和电流发生器来完成。也可 以用FX2N-4DA和FX2N-2DA代替电压和电流发生 器来调节。
（1）增益调整
（2）偏置值调整
在装用时，对于0~10V DC的模拟电压输出，此单元的数字
范 围 是 0~4000 ， 当 使 用 FX2N~2DA 并 通 过 电 流 输 入 或 通 过 0~5VDC输出时，就有必要通过偏置和增益量进行再调节
0~10V DC，0~5V DC（输入阻抗 4~20mA（输入阻抗为
第5讲PLC的模拟量控制
模拟输出范围
0~10VDC
0~5VDC
4~20mADC
仪表显示值
0.040V
0.020V
4.064mA
注：顺时针旋转电位器为数字值增加，从最小值到最大值需要转18圈。 （2）增益校准 1） 输入校准程序（图5.13所示）
图5.13 输入校准程序
2）校准过程 ①运行前面程序，确保X0为ON状态； ②调节D/A GAIN电位器，直到仪表显示到相应的增益电压/电流为止，如表5.8所 示。
【实例19】有一个压力传感器，感应压力范围是0-5MPa，输出电压是0-5V。利用 这个传感器去测量某管道中的油压，当测到的压力<3.5MPa时，PLC的Y10灯亮， 表示压力低；当测到的压力为3.5-4.2MPa的范围内时，Y11灯亮，表示压力正常； 当测到的压力>4.2MPa时，Y12灯亮，表示压力过高。请写出PLC的控制程序。 （1）系统分析 在该系统中，传感器输出的模拟量通过FX0N-3A转换为数字量放在PLC中，然后通 过区间比较指令进行比较判断，控制PLC的输出，假设FX0N-3A接在PLC的0号位置。 （2）根据数值比例进行画图（图5.18所示）
模拟输入范围 偏置校准值
0~10VDC 0.040V
0~5VDC 0.020V
4~20mADC 4.064mA
②运行前面程序，确保X0为ON状态； ③调节A/D OFFSET电位器，直到数字值1读入D0为止。 注：顺时针旋转电位器为数字值增加，从最小值到最大值需要转18圈。
（2）增益校准 校准过程如下： ①选择对应的接线方法，使输入的增益电压/电流符合表5.6。
图5.7 A/D输入程序
程序解释如下：
（1）X1↓，(H00)写入BFM#17，选择输入通道 1 且复位A/D 转换； （2）(H02)写入BFM#17，保持输入通道1 的选 择且启动A/D 转换； （3）读取BFM#0，输入通道1 当前A/D 转换对 应值存储于主机单元(D01)中； （4）X2↓， (H01)写入BFM#17，选择输入通道 2 且复位A/D 转换； （5）(H03)写入BFM#17，保持输入通道2 的选 择且启动A/D 转换； （6）读取BFM#0，输入通道2 当前A/D 转换对 应值存储于主机单元(D02)中。
PLC的模拟量控制
，该数值由模块中的DAC（数模转换器）变换为标准的
202模0/1/拟18 信号。
4
5.1.2 FROM与TO指令
模拟量扩展模块都是特殊功能模块，可用特殊功能模块读指令FROM（FNC78 ）和特殊功能模块写指令TO（FNC79）进行编程。 1.FROM指令 FROM指令用于从特殊单元缓冲存储器（BFM）中读入数据。格式：
拟输出通道的可接受范围为DC 0~10V、DC 0~5V 或
DC 4~20mA。
模拟量输入与输出接线如图5.3、图5.4所示。需要注意
的是两路输入通道均为同一特性，不可以混合使用电压
输入和电流输入。当使用电流输入时，应确保[VIN*]端
子和[IIN*]端子短路连接（电压输入时不可短接）；当
电压输入或输出存在波动或大量噪声时，应在相应处连
2020/1/18
3
图5.1 模拟量模块的作用
图5.1中，测量传感器利用线性膨胀、角度扭转或电
导率变化等原理来测量物理量的变化；测量变送器将传
感器检测到的变化量转换为标准的模拟信号，如: ±
10V, ±Βιβλιοθήκη 20mA, 4...20mA，这些标准的模拟信号将接到
模拟输入模块上。
由于PLC的CPU只能处理数字量信号，因此模拟输
2020/1/18
图5.6 模拟量输出与对应的数值
12
4、模拟量输出规格 FX0N-3A的模拟量输出规格如表5.2所示。
表5.2 FX0N-3A的模拟量输出规格
FX0N-3A的输出特性即模拟量输出与对应的数值如图5.6所示。根据图可以得出： 输出数字值转换模拟电压值: 255×10÷250=10.2 输出数字值转换模拟电流值: 255×(20–4)÷250+4=20.32
PLC编程的三大量：开关量、模拟量、脉冲量讲解
PLC编程的3大量：开关量、模拟量、脉冲量讲解1、 开关量也称逻辑量，指仅有两个取值，0或1、ON或OFF（开关量只有两种状态0/1，包括开入量和开出量，反映的是状态）。
它是最常用的控制，对它进行控制是PLC的优势，也是PLC最基本的应用。
开关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。
所以，有时也称其为顺序控制。
而顺序控制又分为手动、半自动或自动。
而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。
2、 模拟量是指一些连续变化的物理量（数字量是不连续的。
反映的是电量测量数值），如电压、电流、压力、速度、流量等。
PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地用于开关量控制。
由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也完全可以可靠的进行处理控制。
由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制。
模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量。
所有要实现它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数电量。
如果这一电量不是标准的，还要经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。
同时还要有模拟量输入单元(A/D)，把这些标准的电信号变换成数字信号。
模拟量输出单元(D/A)，以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。
所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。
这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。
例如：PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的标准电量是0—10V，所要检测的是温度值0—100℃。
那么0—32767对应0—100℃的温度值。
然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。
如果想把温度值精确到0.1℃，把327.67/10即可。
模拟量控制包括：反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。
这些都是PLC内部数字量的计算过程。
plc同步控制用法
plc同步控制用法
PLC（可编程逻辑控制器）在同步控制中可以通过多种方式来实现多个伺服电机的同步运行。
以下是具体的方式：
1. 通过模拟量控制：一般采用0～10V信号控制，几套伺服就配几个输出，脉冲控制。
你可以选用晶体管输出的PLC，通过发不同的脉冲数来控制伺服系统的速度。
2. 采用通讯的方式：如RS485、MODBUS、现场总线等。
简单的多个伺服电机转速的同步，完全可以PLC不同输出口发同一个速度出去，这个不是
跟随，伺服驱动有脉冲输出功能，可以用这个控制下一台伺服的速度。
3. 最简单的用第一个伺服驱动的输出控制第二个伺服驱动器：就可以实现同步运动了，只要要求不是太高这种方法完全可行。
4. 在一台电机上安装编码器：通过编码器的反馈去控制另一台电机，来达到同步。
此外，还可以通过PLC的简单运动模块的手动脉冲器/INC同步编码器输入、将三菱伺服放大器的串行ABS同步编码器及ABS/INC标度作为同步编码器轴使用、将三菱PLC模块的输入模块上连接的格雷码的编码器作为同步编
码器轴进行控制等。
以上方式仅供参考，如需了解更多信息，建议咨询专业人士。
PLC的模拟量控制
一、动作要求分析
该制冷系统使用两台压缩机组，系统 要求温度在低于12℃时不起动机组，在温度 高于12℃时两台机组顺序起动，温度降低到 12℃时停止其中一台机组。要求先起动的一 台停止，温度降到7.5℃时两台机组都停止， 温度低于5℃时，系统发出超低温报警。
二、硬件设计
在这个控制系统中，温度点的检测可以使用带 开关量输出的温度传感器来完成，但是有的系统的 温度检测点很多，或根据环境温度变化要经常调整 温度点，要用很多开关量温度传感器，占用较多的 输入点，安装布线不方便，把温度信号用温度传感 器转换成连续变化的模拟量，那么这个制冷机组的 控制系统就是一个模拟量控制系统。对于一个模拟 量控制系统，采用可编程控制器控制，控制性能可 以得到极大的改善。在这里可以选用FX2N-32MR 基本单元与FX2N-4AD-PT模拟量输入单元，就能 方便的实现控制要求。
中央空调温度控制I/O分配表
· 系统的输入信号： · 起动按钮 · 停止按钮 · 压力保护1 · 压力保护2 · 过载保护1 · 过载保护2 · 手动/自动转换 · 手动起动1 · 手动起动2
· 系统输出信号： · 1号和2号机组的控制 · 压力 · 过载 · 超低温报警
中央空调温度控制硬件连线图
复位到缺省设定值 缺 省 值 为 0
*#21
禁止调整偏移、增益值，缺省值为0（1为允许调整）
*#22
偏移、增益调整
b7
b6
b5
b4
b3
b2
b1
b0
G4
O4
G3
O3
G2
O2
G1
O1
*#23
偏移量 缺省值为0
*#24
增益值 缺省值为5000
#25-28
plc模拟量原理
plc模拟量原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的电子设备。
它通过接收和处理来自传感器的模拟量信号来监测和控制不同的生产过程。
模拟量是指可以连续变化的物理量，例如温度、压力、流量等。
PLC的模拟量输入模块被用于将模拟信号转换为数字信号，以便PLC可以处理它们。
它通常包括一个模拟到数字转换器（ADC），用于将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
ADC将模拟信号分为许多小的离散级别，然后将每个级别映射到一个数字值。
PLC的模拟量输出模块被用于将数字信号转换为模拟信号，以便控制外部设备。
它通常包括一个数字到模拟转换器（DAC），用于将数字信号转换为相应的模拟信号。
DAC通过将数字值映射到一系列离散电压或电流级别来完成这个转换。
PLC通过读取和写入模拟量信号来实现对控制系统的监测和控制。
当PLC读取模拟量输入信号时，它会根据预设的条件和参数来判断是否需要采取相应的控制行动。
然后，PLC将处理后的控制信号发送到模拟量输出模块，以控制外部设备的行为。
例如，在一个温控系统中，PLC可以通过读取温度传感器的模拟量输入信号来监测当前的温度。
如果温度超过了预设的上限，PLC可以发送一个控制信号给加热器来降低温度。
相反，如果温度低于预设的下限，PLC可以发送一个控制信号给冷却器来提高温度。
总而言之，PLC的模拟量原理涉及将模拟信号转换为离散的数字信号，并将数字信号转换为相应的模拟信号，以实现对自动化控制系统的监测和控制。
这种技术使得PLC能够处理和控制各种实际物理量，使得生产过程更加稳定和可靠。
7.PLC应用技术(三菱机型)教学课件 第7章模拟量控制
-1000^+1000
电流输出摸式
0^32000
电流输出模式
电流始出復拟蚤指定模式
0—32000 0—20000
无效（设定fi不变化）
变送器分为二线制和四线制两种，四线制变送器有两根 信号线和两根电源线。二线制变送器只有两根外部接线 ，它们既是电源线又是信号线，输出4-20mA的信号电 流，直流24V电源串接在回路中，有的二线制变送器通 过隔离式安全栅供电。通过调试，在被检测信号量程的 下限时输出电流为20mAo二线制变送器的接线少，信 号可以远传，在工业中得到了广泛的应用。
b RCMMAD
2.外部接口与配线
图7-1 FX3U-4AD外§曠口与配线图
3、缓冲存储器分配
缓冲存储区用来设置输入模式、增益偏置参数，存储转换 数据、错误状态、系统数据、历史数据等，熟悉其分配地 址，便于方便使用该模块，常用存储区如表7-1所示。 FX3U-4AD模块的常用缓冲存储区如表。详细了解其存储 区，需查阅三菱公司发布的技术手册《模拟量控制篇》。
FX3U-4DA 模块
BFM
表7-5 FX3U-4DA缓冲存储区定义 内容
#0
输出模式选择，缺省值为HOOOO
#1
#2
通道g值
#3
#4
#5E
数据保持模式，玦省值为HOOOO
#9E
偏移僧益设S命令
#10
偏移数据CH1*1
#11
增益数据CH1*2
#12
偏移数据CH2*1
初始偏移值：0 初始増益值：5000
第7章模拟量控制
Q 7.1模拟量采集 7.2模拟量变换
(^3)入3模拟量输出 (4)7.4恒压供水
模拟量变换
s7-1200plc模拟量控制电机转速的原理 -回复
s7-1200plc模拟量控制电机转速的原理-回复摘要：1.S7-1200 PLC 概述2.模拟量控制电机转速的原理3.S7-1200 PLC 通过模拟量控制变频器的具体实现4.总结正文：一、S7-1200 PLC 概述S7-1200 PLC 是西门子公司推出的一款新型可编程控制器，具有较高的性能和灵活性。
它采用了模块化设计，可以满足各种工程需求。
S7-1200 PLC 具有丰富的通信接口和扩展能力，能够实现与其他设备的无缝集成。
二、模拟量控制电机转速的原理模拟量控制电机转速是通过对电机的频率、电压等模拟量信号进行调节，从而实现对电机转速的控制。
这种控制方式具有较高的精度和稳定性，能够满足对电机转速的精确控制需求。
三、S7-1200 PLC 通过模拟量控制变频器的具体实现1.通过FB 块实现功能封装S7-1200 PLC可以通过FB块实现对手动/自动模式切换、频率给定、频率反馈、无扰动切换等功能的封装。
FB块是S7-1200 PLC 的一种功能块，可以用于实现复杂的控制逻辑。
2.切换到手动模式当需要手动控制电机转速时，可以通过FB 块设定变频器的频率。
这样可以实现对电机转速的精确控制。
3.切换到自动模式当需要自动控制电机转速时，可以根据现场的逻辑设定变频器的频率。
S7-1200 PLC 可以通过通信接口读取设定的频率值，并将其发送给变频器，从而实现对电机转速的自动控制。
4.频率反馈S7-1200 PLC 可以通过模拟量输入接口读取电机的实际转速，并将其与设定的转速进行比较。
当设定的频率与实际转速有偏差时，S7-1200 PLC 可以发出报警信号，提醒操作人员进行相应的调整。
5.无扰动切换在手动模式和自动模式之间进行切换时，S7-1200 PLC 可以实现无扰动切换。
这样可以避免在切换过程中对电机转速产生影响，确保控制的稳定性。
四、总结通过使用S7-1200 PLC 对模拟量信号进行控制，可以实现对电机转速的精确控制。
1200plc模拟量指令
1200plc模拟量指令
PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制的电子设备，
它通过编程来控制和监控工业过程。
PLC通常可以处理数字输入和
输出信号，但也有一些PLC可以处理模拟量输入和输出信号。
在PLC中，模拟量指令用于处理模拟量信号。
模拟量信号是连
续变化的信号，例如温度、压力、流量等。
PLC可以通过模拟量输
入模块接收模拟量信号，然后使用模拟量指令对其进行处理和控制。
模拟量指令的功能包括以下几个方面：
1. 模拟量输入，PLC可以通过模拟量输入模块接收外部传感器
或设备的模拟量信号。
模拟量输入指令可以读取和处理这些信号，
并将其转换为数字值供PLC程序使用。
2. 模拟量输出，PLC可以通过模拟量输出模块控制外部执行器
或设备的模拟量信号。
模拟量输出指令可以将数字值转换为模拟量
信号，并发送给外部设备。
3. 模拟量计算，PLC可以使用模拟量指令进行各种模拟量计算，
例如加减乘除、比较、滤波等。
这些计算可以用于控制和调节工业过程中的模拟量变量。
4. 模拟量调节，PLC可以使用模拟量指令对模拟量信号进行调节和控制。
例如，可以使用PID（比例、积分、微分）算法来实现温度、压力等模拟量变量的闭环控制。
5. 模拟量报警，PLC可以使用模拟量指令监测模拟量信号的状态，并在达到预设阈值时触发报警。
这可以帮助运维人员及时发现和处理异常情况。
总之，PLC的模拟量指令提供了丰富的功能和灵活性，可以处理和控制各种模拟量信号。
通过合理的编程和配置，可以实现精确的模拟量控制和监测，提高工业过程的效率和可靠性。
PLC的模拟量控制
PLC是一种基于微处理器的工业自动化控制装置，通过编程实现各种逻辑控制、顺序控制、定时控制 等功能。它具有结构简单、编程方便、可靠性高、抗干扰能力强等优点，广泛应用于工业自动化领域 。
PLC的基本结构和工作原理
总结词
PLC的基本结构包括输入输出接口、中央 处理单元、存储器、电源等部分，工作 原理是通过扫描输入状态，执行用户程 序，刷新输出状态来实现控制功能。
感谢您的观看
THANKS
模拟量输出模块
模拟量输出模块用于将PLC的数字信号转换为模拟信 号，以驱动执行机构或其他模拟设备。
常见的模拟量输出模块有电压输出模块、电流输出模 块和电阻输出模块等，根据需要驱动的设备选择相应
的输出模块。
模拟量输出模块具有信号驱动功能，可以提供足够的 电流或电压以驱动设备，同时具有保护功能，防止过
02
模拟量控制基础知识
模拟量的概念和特点
模拟量
在连续时间或空间中变化的物理量， 如温度、压力、速度等。
特点
连续性、非离散性、物理量之间存在 直接关系。
模拟量控制系统的组成
传感器
用于检测被控对象的物理量，并将物理量转换为电信号。
变送器
将传感器输出的电信号转换为标准信号，如4-20mA或0-10V。
PLC的编程语言和编程工具
总结词
PLC的编程语言包括指令表（IL）、梯形图（LD）、结 构化文本（ST）等，常用的编程工具有西门子的TIA Portal、三菱的GX Works等。
详细描述
PLC的编程语言有多种，其中最常用的是指令表（IL） 和梯形图（LD）。指令表是一种类似于计算机汇编语言 的文本编程语言，而梯形图则是一种图形化的编程语言， 易于理解和使用。此外，还有一些结构化文本（ST）等 编程语言可供选择。为了方便编程和调试，许多PLC厂 商都提供了各自的编程工具软件，如西门子的TIA Portal、三菱的GX Works等。这些软件提供了友好的 用户界面和丰富的功能，使得PLC的编程更加简单和高 效。
S7200PLC模拟量及PID控制的实例剖析
任务一： PLC模拟量控制及应用
▪ 1．模拟量输入
➢ （4）输入模拟量的读取 ➢ 每个模拟量占用一个字长（16位），其中数据占12位，依据输入模拟量
的极性，其数据字格式有所不同，其格式如图7-3所示。
MSB
LSB
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
12 位数据值
任务一入（AI）寻址 ➢ 通过A/D模块，S7—200 CPU可以将外部的模拟量
（电流或电压）转换成一个字长（16位）的数字量。 可以用区域标识符（AI）、数据长度（W）和模拟通 道的其始地址来读取这些量，其格式为：AIW[起始字 节地址] ➢ 因为模拟输入量为一个字长，且从偶数字节开始存放， 所以必须从偶数字节地址读取这些值，如AIW0、 AIW2、AIW4等，模拟量输入值为只读数据。
切断模块电源，用DIP开关选择需要的输入范围。 接通CPU和模块电源，使模块稳定15min。 用一个变送器、一个电压源或电流源，将零值信号加到模块的一个输入端。 读取该输入通道在CPU中的测量值。 调节模块上的OFFSET（偏置）电位器，直到读数为零，或所需要的数字值。 将一个满刻度模拟量信号接到某一个输入端子，读出A/D转换后的值。 调节模块上的GAIN（增益）电位器，直到读数为32 000，或所需要的数字值。 必要时重复上述校准偏置和增益的过程。
电压负载 电流负载
第7章PLC在模拟量闭环控制中的应用
1 TI
t
e(t)dt TD
0
de(t dt
)
]
M
initial
2．PID控制器的数字化 上式中的积分对应于图7-7中误差曲线e(t)与坐标轴包围的面积（图中的灰 色部分）。一般用图7-7中的矩形面积之和来近似精确积分。 在误差曲线e(t)上作一条切线，该切线与 x 轴正方向的夹角 α 的正切值tgα 即为该点处误差的一阶导数de(t)/dt。
7.2.3 PID参数整定的实验
用作者编写的子程序“被控对象”来模拟PID闭环中的被控对象（见图715），被控对象的数学模型为3个串联的惯性环节，其增益为GAIN，3个惯 性环节的时间常数分别为TIM1～TIM3。DISV是系统的扰动输入值。
主程序中T37和T38组成了方波振荡器，用 来提供周期为60s、幅值为20.0%和70.0%的方 波设定值。在主程序中调用PID向导生成的子 程序PID0_CTRL。CPU按PID向导中组态的采 样 周 期 调 用 PID 中 断 程 序 PID_EXE ， 在 PID_EXE中执行PID运算。PID_EXE占用了定 时中断0，模拟被控对象的中断程序INT_0使
用定时中断1。 设定值Setpoint_R是以百分数为单位的浮点
数。Auto_Manual（I0.0）为ON时为自动模式。
实际的PID控制程序不需要调用子程序“被控对象”，在主程序中只需要调 用子程序PID0_CTRL，其输入参数PV_I应为实际使用的AI模块的通道地址 （例如AIW0），其输出参数Output应为实际使用的AO模块的通道地址（例如 AQW0）。
6．变送器的选择 AI模块的电压输入端的输入阻抗很高，微小的干扰信号电流将在模块的输入 阻抗上产生很高的干扰电压。远程传送的模拟量电压信号的抗干扰能力很差。 电流输出型变送器具有恒流源的性质，恒流源的内阻很大。PLC的AI模块的 输入为电流时，输入阻抗较低，例如250。干扰信号在模块的输入阻抗上产生 的干扰电压很低，模拟量电流信号适用于远程传送。
第6章-PLC模拟量处理功能
PLC应用技术
（1）EM231模拟量输入模块的内部结构及数据格式
A+ RA A-
放大器
增益调 节器
B+
RB
BC+
缓存器
RC
CD+
A/D转换器
RD
D输入滤波器
多路转换开关
图6-1 EM231模拟量输入模块输入回路框图
第6章 PLC模拟量控制功能
PLC应用技术
（1）EM231模拟量输入模块的内部结构及数据格式
PLC应用技术 学习内容
● S7-200系列PLC模拟量模块 ● 模拟量数据的处理 ● 模拟量PID调节功能
第6章 PLC模拟量控制功能
PLC应用技术
学习目标:
1.理解各种模拟量输入输出模块的使用方 法及模拟量数据在PLC程序中的处理方法；
2.理解PID调节指令的格式及功能，会编写 PID参数表的初始化程序。
所需要的数值。 ⑤将一个满刻度的信号加到模块输入端，调节增益电位
器，直到读数为32000，或所需要的数值。 经上述调整后，若输入最大值为0～10V的模拟量信号，
则对应的数字量结果应为32000或所需数字，其关系 如图6-10所示。
第6章 PLC模拟量控制功能
PLC应用技术
数字量输出值 32000
模拟量
第6章 PLC模拟量控制功能
PLC应用技术
2. EM235模拟量输入输出模块的使用
EM235模拟量输入输出混合模块输入信号整定的步骤： ①在模块脱离电源的条件下，通过DIP开关选择需要的输
入范围（见表6-5）。 ②接通CPU及模块电源，并使模块稳定15分钟。 ③用一个电压源或电流源，给模块输入一个零值信号。 ④调节偏置电位器，使模拟量输入寄存器的读数为零或
S7-300程序设计方法(模拟量控制)
S7-300程序设计方法(模拟量控制)S7-300程序设计方法(模拟量控制)1、概述本文档旨在介绍使用S7-300 PLC进行模拟量控制的程序设计方法。
模拟量控制是指通过对模拟量进行读取和控制，实现对某个过程或设备的精确控制。
2、硬件准备在开始程序设计前，需要准备以下硬件设备：- S7-300 PLC主机- 模拟量输入模块- 模拟量输出模块- 传感器设备3、软件配置在进行程序设计前，需要进行一些软件配置：- 安装S7-300 PLC编程软件- 建立PLC连接- 配置模拟量输入输出模块- 配置传感器设备4、建立IO连接在程序设计前，需要建立正确的IO连接，确保PLC能够读取模拟量输入信号和控制模拟量输出信号。
具体步骤如下：4.1 针对模拟量输入模块，连接传感器设备到相应输入通道。
4.2 针对模拟量输出模块，连接控制设备到相应输出通道。
5、创建数据块在开始程序设计前，需要创建数据块，用于存储PLC读取的模拟量输入信号和控制的模拟量输出信号。
具体步骤如下：5.1 在S7-300 PLC编程软件中，创建一个新的数据块。
5.2 在数据块中定义模拟量输入信号和模拟量输出信号的数据类型和变量名。
6、编写程序功能块根据实际需求，编写程序功能块来实现对模拟量的读取和控制。
具体步骤如下：6.1 在S7-300 PLC编程软件中，创建一个新的程序功能块。
6.2 在功能块中编写读取模拟量输入信号的代码，并将其保存到数据块中的相应变量。
6.3 在功能块中编写控制模拟量输出信号的代码，并将其输出到对应的输出通道。
7、程序调试完成程序编写后，需要对程序进行调试，确保读取的模拟量输入信号准确，并且控制的模拟量输出信号符合预期。
具体步骤如下：7.1 使用S7-300 PLC编程软件进行在线监视，观察模拟量输入信号的数值变化。
7.2 根据实际需求，调整程序功能块中控制模拟量输出信号的代码，确保输出信号的精确控制。
8、系统验证在完成程序调试后，进行系统验证，确保模拟量控制系统运行正常。
s7-1200plc模拟量控制电机转速的原理
s7-1200plc模拟量控制电机转速的原理
S7-1200 PLC模拟量控制电机转速的原理是通过将模拟输入信号
转换为数字信号，然后再根据程序逻辑控制输出信号来控制电机转速。
首先，PLC通过模拟输入模块接收来自传感器的模拟信号，比如
转速传感器测量的转速信号。
这些模拟信号可以是电压、电流、温度
等物理量。
接下来，模拟输入模块会将模拟信号转换为数字信号，即将连续
的模拟量转化为离散的数字量。
转换过程基于模数转换技术，将模拟
信号按照一定的采样精度离散化处理。
然后，PLC中的程序通过读取模拟输入模块的数值，对其进行处
理和判断。
根据预设的控制逻辑，PLC会根据转速的目标值来计算控制电机所需的输出信号。
最后，PLC通过数字输出模块将控制信号发送到电机驱动器，以
控制电机的转速。
电机驱动器根据接收到的控制信号，调整电机的供
电电压和频率，从而实现控制电机转速的目的。
总之，S7-1200 PLC模拟量控制电机转速的原理是将模拟信号转
换为数字信号，然后通过程序逻辑控制输出信号，通过数字输出模块
发送控制信号给电机驱动器，从而实现对电机转速的控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
知识链接
FX2N-2DA模拟量输出模块 FX2N-2DA布线 FX2N-2DA技术特性 FX2N-2DA缓冲存储器分配（BFM） 编程实例
FX2N-2DA模拟量输出模块
FX2N-2DA型的模拟量输出模块用于将12位的 数值转换成2点模拟量输出（电压输出和电 流输出）。FX2N-2DA可连接到FX0N、FX2N和 FX2NC系列PLC中。两个模拟输出通道可接受 0~10VDC、0~5VDC或4~20mA输出。使用FROM 和TO指令与PLC进行数据传输。
FX2N-2DA布线
FX2N-2DA技术特性
项目 绝缘承受电压 模拟电路电源
电压输入
电流输入
500V AC 1min（在所有的端子和外壳之间）
24V DC±10% 50mA（来自于主电源的内部电源供应）
隔离方式
模拟量输入范围
分辨率 集成精度 处理时间
在模拟电路和数字电路之间用光电耦合器进行隔离，主单元 的电源用DC/DC转换器隔离，各输入端子间不隔离
任务分析（续）
在应用PLC控制电炉加热过程时，除了考虑进水液位 控制外，还要考虑温度控制，这里就需要用到PLC模 拟量输入模块。从图4-54中可以看到温度信号通过 温度变送器以4~20mA电流输出，以FX2N型PLC为例， 这里需要选择FX2N-2AD型模拟量输入模块予以采集 。
在完成任务设计时，首先确定输入/输出设备。在进 水液位控制时，输入信号S1为高位液位开关，S2为 低位液位开关，输出信号Q1为进水电磁阀控制信号 。当加热温度控制时，输入模拟量T1为炉内水温， 输出信号Q2为加热电阻控制开关。一般开水温度在 95℃ 到100℃之间，保温温度一般设在80℃以上， 这里就需要用到PLC功能指令的比较指令了。
集成精度 处理时间
±1%（全范围0~10V） 2.5ms/1 通道（顺序程序和同步）
±1%（全范围4~20mA）
பைடு நூலகம்
3．模块的连接与编号
功能模块连接编号示意图
4．缓冲存储器分配（BFM）
BFM编号 #0 #1
#2~16#
#17
b15~b8 保留
b7~b4
b3
b2 b1
b0
输入数据的当前值（低8位数据）
24V DC±10%50mA（来自于主电源的内部电源供应）
在模拟电路和数字电路之间用光电耦合器进行隔离，主单元的电源用DC/DC转 换器隔离，各输入端子间不隔离
模拟量 输入范围
在装用时，对于0~10V DC的模拟电压输入，此单元的数字范围是0到4000，当 使用FX2N~2AD并通过电流输入或通过0到5V DC输入时，就有必要通过偏置和增 益量进行再调节
1.25mV 4mA{（20-4）/4000}
±1%（全范围0~10V）
±1%（全范围4~20Ma）
4ms/1通道（顺序程序和同步）
FX2N-2DA缓冲存储器分配（ BFM）
BFM编 号
b15~b 8
b7~b4
b3
b2
b1
b0
#0~#15
保留
#16
保留 输入数据当前值（高端4位数据）
通
道1
#17
保留
4~20mA（输入阻抗为
0~10V DC，0~5V DC（输入阻抗200kW），当输入电 250W），当输入电流超过
压超过-0.5V或+15V DC时，此单位可能损坏
-2mA或+60mA时，此单
元可能损坏
分辨率
2.5mV（10V/4000） 1.25mV（5V/4000）
4mA{（20-4）/4000}
保留
输入数据当前值（高端4位数据）
保留
模拟
保留
到数 字转 换开
模拟到数字转换 通道
始
#18或更大
保留
5．偏置和增益的调整
模块出厂时，对于电压输入为0~10V DC，偏 置值和增益值调整到数字值为0~4000。当FX2N2AD用作电流输入或0~5VDC输入，或根据工厂设 定的输入特性进行输入时，就有必要进行偏置值和 增益值的调节。偏置值和增益值的调节是对实际的 模拟输入设定一个数字值，这是由FX2N-2AD的容量 调节器来调节的。如图4-57所示为FX2N-2AD容量调 节器示意图，使用电压发生器和电流发生器来完成。 也可以用FX2N-4DA和FX2N-2DA代替电压和电流发 生器来调节。
（1）增益调整
（2）偏置值调整
实例
当模拟范围为0~10V，而使用的数 字范围为0~4000时，数字值为40等 于100mV的模拟输入（ 40×10V/4000数字点）。
① CH1和CH2偏置调整和增益调整是同时完
成的。当调整了一个通道的偏置值和增益值 时，另一个通道的值也会自动调整。 ② 反复交替调整偏置值和增益值，直到获得 稳定的数值。 ③ 当数字值不稳定时，使用计算平均值数据 程序调整偏置值和增益值。 ④ 对模拟输入电路来说，每个通道都是相同 的，通道之间几乎没有差别。但是，为了获 得最大的精度，应独自检查每个通道。 ⑤ 当调整偏置值和增益值时，按增益调节和 偏置调节的顺序进行。
PLC模拟量控制
功能指令、特殊模块及应用之三
主要内容
任务目标
① 熟悉A/D特殊功能模块的连 接、操作和调整。 ② 掌握A/D特殊功能模块程序 编写的基本方法。 ③ 掌握PLC功能指令的应用。
任务分析
电热水炉控制 要求当水位低于低位 液位开关时打开进水 电磁阀加水，高于高 位液位开关时关闭进 水电磁阀停止加水。 加热时，当水位高于 低水位时，打开电源 控制开关开始加热， 当水烧开时，停止加 热并保温。
梯形图
FX2N-2A/D的相关知识
• 1．布线 • 2．FX2N-2AD技术特性 • 3．模块的连接与编号 • 4．缓冲存储器分配（BFM） • 5．偏置和增益的调整
1．布线
2．FX2N-2AD技术特性
项目 绝缘承受电压 模拟电路电源
隔离方式
电压输入
电流输入
500V AC 1分钟（在所有的端子和外壳之间）
在装用时，对于0~10V DC的模拟电压输出，此单元的数字 范围是0~4000，当使用FX2N~2DA并通过电流输入或通过 0~5VDC输出时，就有必要通过偏置和增益量进行再调节
0~10V DC，0~5V DC（输入阻抗 4~20mA（输入阻抗为
2~1MW）
500W或更小）
2 . 5 m V （ 10V/4000） （5V/4000）
任务实施——I/O分配
电热水炉控制的输入有3个，其中2个数字 量，1个模拟量，而输出为2个。I/O分配 是，X0：为高位液位开关，X1：为低位 液位开关；Y0：为进水电磁阀，Y1：为 加热电阻；温度信号接入FX2N-2AD特殊 模块。
任务实施——硬件接线
任务实施——梯形图编程
调试
1. 按照输入/输出接线图接好外部各线， 2. 输入程序， 3. 运行调试， 4. 观察结果。
D/A低8位 数据保持
D/A 转 换
通道2 D/A转 换开始
开
始
#18或更 大
保留
编程实例
在图4-63所示的程序中，FX2N-2DA模拟量输出模 块接在0号位置，通道CH1和CH2分别在X0和X1的控 制下执行转换，输出模拟量可以任意组合为0~10V DC、0~5V DC或20mA输出。
产品出厂时，其输出特性调整为0~10VDC，如果需 要不同的输出特性，可根据需要进行凋整，FX2N2DA可进行电压和电流混合输出。