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
plc在生活中的运用
plc在生活中的运用
1、开关量的逻辑控制
这是 PLC 最基本、最广泛的应用领域它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。
如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
2、模拟量控制
在生产过程中有很多不断变化的量，比如温度、湿度、压力、流速等，使用PLC能够实现模拟量和数字量之间的转换。
将外部电路的模拟量转换成数字量传输给PLC，将PLC的数字量转换成模拟量传输给外部电路。
3、运动控制
大部分PLC都是有双轴或多轴部位控制器来拖拽伺服电机或交流伺服电机。
该作用广泛运用于各类工业设备，如运动控制各种各样数控车床、安装机械设备、智能机器人等。
4、顺序控制
顺序控制是PLC应用广泛的领域，也是适合PLC发挥特长的领域。
用于替代传统继电器顺序控制的PLC顺序控制。
PLC应用于注塑机械、印刷机械、订书机械、包装机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀装配线、电梯控制等单机控制、多级群控、生产自动线控制等场景。
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-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
PLC控制实验--基于PLC模拟量方式变频开环调速控制
实验三十五基于PLC模拟量方式变频开环调速控制一、实验目的了解变频器外部控制端子的功能，掌握外部运行模式下变频器的操作方法。
二、实验设备序号名称型号与规格数量备注1 网络型可编程控制器高级实验装置THORM-D 12 实验挂箱CM51 13 电机WDJ26 14 实验导线3号/4号若干5 通讯电缆USB 16 计算机 1 自备三、控制要求1.正确设置变频器输出的额定频率、额定电压、额定电流。
2.通过外部端子控制电机启动/停止、打开“K1”电机正转启动。
调节输入电压，电机转速随电压增加而增大。
四、参数功能表及接线图1.参数功能表序号变频器参数出厂值设定值功能说明1n1.00 50.00 50.00 最高频率2n1.05 1.5 0.01 最低输出频率3n1.09 10.0 10.0 加速时间4n1.10 10.0 10.0 减速时间5n2.00 1 2 频率指令输入A1端子有效（0-10V）6n2.01 0 1 可控制回路端子7n4.04 0 1 控制回路端子的运转指令2.变频器外部接线图五、操作步骤1.检查实验设备中器材是否齐全。
2.按照变频器外部接线图完成变频器的接线，认真检查，确保正确无误。
3.打开电源开关，按照参数功能表正确设置变频器参数。
4.打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中。
5.打开开关“K1”，调节PLC模拟量模块输入电压，观察并记录电机的运转情况。
六、实验总结1.总结PLC控制变频器的开环调速的操作方法。
2.记录变频器与电机控制线路的接线方法及注意事项。
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
浅析PLC在模拟量闭环控制中的应用
温度变送其将热 电偶输出的微弱 电压信号转换为标准量程的 电 流或电压 ｐ ｖ （ ｔ ） ，然后送给 Ｐ Ｌ Ｃ的模拟量输入模块 ，经 Ａ ／ Ｄ转 换后得到与温度成 比例的数字量 ｐ ｖ （ ｎ ） ， Ｃ Ｐ Ｕ将它与温度设定值 ｓ ｐ （ ｎ ） 比较，并按某种控制规律 （ 例如 Ｐ Ｉ Ｄ控制算法）对误差值 ｅ （ ｎ ） 进行计算， 将运算结果Ｍ （ １ ２ ） （ 数字量） 送给模拟量输出模块 ， 经Ｄ ／ Ａ转换后变为标准量程的 电流信号或 电压信 号 Ｍ （ ｔ ） ，用来 控制电动调节 阀的开度，通过它控制加热用的天然气 的流量， 实现对温度的闭环控制 。 模拟量控制系统分为恒指控制系统和 随动系统 。恒值控 制 系统的给定值有操作人员提供 ，一般很小变化 ，例如温 度控制 系统、转速控制系统等。随动系统的输入量是不断变化的随机 变量 ，例如 电动调节阀的开度控制系统就是典型的随动 系统 。 闭环负反馈控制可以使控制系统的反馈量 ｐ ｖ （ ｎ ） 等于或跟 随给 定值 ｓ ｐ （ ｎ ） 。以炉温控制系统为例 ，假设输出的温度值 ｃ （ ｔ ） 低 于给定 的温度值 ，反馈量 ｐ ｖ （ ｎ ） 小于给定值 ｓ ｐ （ ｎ ） ，误差 ｅ （ ｎ ） 为正，控制器 的输 出量 Ｍ （ ｔ ） 将增大 ， 使执行机构 （ 电动调节阀） 的开度增大，进入加热炉的天然气流量增加 ，加热 炉的温度升 高 ，最终使 实际温度接近或等于温度给定值 。
… ．
，
、
温度 、流量、传速等 ）是连续变化 的模拟量 ，大多数 ０ １ ０ Ｖ ）的直流 电流信号或直流电压信号 ｐ ｖ （ ｔ ） 。
。
［
… 一 … ． ． ．
ｌ ｛ ＝ ～
互 … ［
西门子PLC用模拟量控制变频器输出频率
S7-1200系列PLC CPU模块自身具备模拟量输入输出点数
CPU型号 模拟量输入点 模拟量输出点
1211C 2 0
1212C 2 0
1214C 2 0
1215C 2 2
1217C 2 2
S7-1200系列PLC CPU模块集成的模拟量输入点的技术参数
变频器支持两种模拟量输入，0-10V和4-20mA，PLC的模拟量输出为0-20mA，如 果变频器的模拟量输入选择0-10V,则PLC模拟量输出线要在变频器的模拟量输入端并 联一个500 Ω的电阻，电阻的功率要大于1/4W，如果变频器模拟量选择电流输入， PLC输出的是0-20mA，变频器4-20mA输入，在PLC输出4mA时，变频器输出为0Hz， 我们就要要求PLC输出模拟量控制范围在4-20mA（0-16mA）这一范围内，4mA是固 定的。PLC的输出0-20mA对应的数字量是0-27648。也就是说在模拟量输出存储器当 中，输入一个0-27648的数值，它就输出对应的电流模拟量。 因此，20/4=5,
比如我们有一个温度变送器，连接pt100温度传感器，输出为0-10V标 准电压信号，对应的温度为0-200摄氏度。这时我们就需要对模拟量转换 值进行计算，使采集的温度数值与0-200对应。
27648 200CO 138.24 / CO
27648/
27648 200CO
扩展模块（SM）
型号 SM 1231 AI 4×13位 SM 1231 AI 8×13位 SM 1231 AI 4×16位 SM 1232 AQ 2×14位 SM 1232 AQ 4×14位 SM 1234 AI 4×13位/AQ 2×14位
订货号 6ES7231-4HD32-0XB0 6ES7231-4HF32-0XB0 6ES7231-5ND32-0XB0 6ES7232-4HB32-0XB0 6ES7232-4HD32-0XB0 6ES7231-4HF32-0XB0
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。
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。
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。
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。
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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。
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。
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。
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±1%（全范围4~20mA）
功能模块连接编号示意图
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）
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
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
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
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。
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。
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）。
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。
功能指令、特殊模块及应用之三
任务 任务 相关 任务 知识 目标 分析 知识 实施 链接
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。
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。
• 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
项目 绝缘承受电压 模拟电路电源
隔离方式
模拟量 输入范围
分辨率 集成精度 处理时间
电压输入
电流输入
500V AC 1分钟（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）
0~10V DC，0~5V DC（输入阻抗200kW），当输入电5V 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）
4mA{（20-4）/4000}
±1%（全范围0~10V） 2.5ms/1 通道（顺序程序和同步）
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。
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。
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
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
4~20mA （ 输 入 阻 抗 为
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）
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）
BFM编 号
#0~#15 #16
#17
#18或更 大
b15~b 8
b7~b4
b3
b2
b1
b0
保留
保留 输入数据当前值（高端4位数据）
通
道1
保留
D/A低8位 数据保持
D/A 转 换
通道2 D/A转 换开始
开
始
保留
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， FX2N-2DA可进行电压和电流混合输出。