PLC模擬量輸出控制與信號調理實踐PLC的模擬量輸出(AO)功能,用于驅動執行機構連續動作,如調節變頻器頻率控制電機轉速、調整比例閥開度控制流量等。其處理過程可視為模擬量輸入的逆過程。
PLC內部運算產生一個目標物理量(例如,希望電機運行在45.0Hz)。這個值先需要根據輸出模塊的量程進行反向量程轉換,計算成模塊能夠接受的數字量命令值。公式為:命令數字值 = (目標物理值 - 工程量程下限) / (工程量程跨度) * (量程數字跨度) + 偏移量。假設0-50.0Hz對應數字量0-27648,則45.0Hz對應的命令值約為24883。該命令數字值被寫入AO模塊的輸出通道。模塊內部的D/A(數模)轉換器將數字量轉換為相應的電壓(如0-10V)或電流(如4-20mA)信號,驅動現場執行器。實踐中,有幾個關鍵點需要注意:一是輸出類型選擇。與輸入類似,需在硬件組態中正確選擇電壓或電流輸出類型,并與執行器輸入要求一致。二是輸出保持與安全值設置。在PLC切換到STOP模式或發生故障時,可以設置輸出通道保持上一個值或跳轉到一個預設的安全值(如0Hz或一個低速),以避免設備誤動作。更高級的應用涉及信號調理與斜坡生成。直接對輸出值進行大幅度階躍變化,可能對執行機構造成沖擊。因此,在編程中常采用斜坡函數。例如,當目標頻率從10Hz變為40Hz時,程序不會立即輸出新值,而是以每秒5Hz的速率線性增加輸出,形成一個平滑過渡的斜坡,從而保護設備,使過程更平穩。此外,對于關鍵回路,可以引入輸出反饋監控。如果條件允許,可以用一個AI通道讀取執行器的實際反饋信號(如變頻器實際輸出頻率),與PLC發出的命令值進行比較,構成一個開環監測,及時發現輸出通道或執行器本身的故障。