BÀI GIẢNG ĐIỀU KHIỂN SỐ PLC S7 200 BÀI 5

NỘI DUNG  Giới thiệu chung modun Analog  Nguyên lý hoạt động thiết bị đo modun Analog  Giới thiệu modun Analog EM235  Định dạng liệu dải chuyển đổi  Cách nối dây tín hiệu vào đặt giải tín hiệu vào  Căn chỉnh tín hiệu vào Analog  Đo nhiệt độ mơi trường  Căn chỉnh tín hiệu Analog GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MODULE ANALOG Khái niệm: Module analog cơng cụ để xử lý tín hiệu tương tự thơng qua việc xử lý tín hiệu số Analog input: Thực chất biến đổi tương tự - số (ADC) Nó chuyển tín hiệu tương tự đầu vào thành giá trị số đầu Dùng để kết nối thiết bị đo với điều khiển: chẳng hạn đo nhiệt độ Analog output: Thực chất biến đổi số - tương tự (DAC) Nó chuyển tín hiệu số đầu vào thành tín hiệu tương tự đầu Dùng để điều khiển thiết bị với dải đo tương tự Chẳng hạn điều khiển Van mở với góc từ 0-100%, hay điều khiển tốc độ biến tần 0-50Hz NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ ĐO VÀ MODULE ANALOG  Điện áp : – 10V, 0-5V, 5V…  Dòng điện : – 20 mA, 0-20mA, 10mA Module analog Thiết bị cảm biến – 10V Đầu đo Thiết bị chuyển đổi Tín hiệu vào khơng điện Tín hiệu tương tự – 10 V – 20 mA Analog Input ( A/D) 4-20mA Các số Analog Output ( D/A) Các số GIỚI THIỆU MODULE EM235 • Module EM235 module Analog sử dụng cho PLC S7-200 • Gồm có đầu vào Analog hay kênh ADC 12bit • Một đầu Analog hay kênh DAC 12bit GIỚI THIỆU MODULE EM235 Thành phần đầu vào tương tự kí hiệu chữ A,B,C,D Mơ tả A+ , A- , RA Các đầu nối đầu vào A B+ , B- , RB Các đầu nối đầu vào B C+ , C- , RC Các đầu nối đầu vào C D+ , D- , RD Các đầu nối đầu vào D đầu tương tự (MO,VO,IO) Các đầu nối đầu Gain Chỉnh hệ số khuếch đại Offset Chỉnh trôi điểm khơng Switch cấu hình Cho phép chọn dải đầu vào độ phân giải NGUYÊN TẮC ĐẦU VÀO MODULE ANALOG NGUYÊN TẮC ĐẦU RA MODULE ANALOG ĐỊNH DẠNG DỮ LIỆU ĐẦU VÀO  Dữ liệu đầu vào:  Đối với dải tín hiệu đo khơng đối xứng (ví dụ 0-10V,0-20mA): MSB 15 14 Dữ liệu 12 bit LSB 0 0 Modul Analog Input S7-200 chuyển dải tín hiệu đo đầu vào (áp, dịng) thành giá ÷ trị số từ 32000  Đối với dải tín hiệu đo đối xứng (Ví dụ±10V,± 10mA,): MSB 15 LSB 0 Dữ liệu 12 bit Modul Analog Input S7-200 chuyển dải tín hiệu đo đầu vào áp, dịng) thành giá trị số từ -32000 ÷32000 CÁCH NỐI DÂY MODULE ANALOG CÀI ĐẶT DẢI TÍN HIỆU ĐẦU RA On Off Dải không đối xứng Dải đầu vào Độ phan giải SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 ON OFF OFF ON OFF ON – 50 mV 12.5 uV OFF ON OFF ON OFF ON – 100 mV 25 uV ON OFF OFF OFF ON ON – 500 mV 125 uV OFF ON OFF OFF ON ON 0– 1V 250 uV ON OFF OFF OFF OFF ON 0–5V 1.25 mV ON OFF OFF OFF OFF ON – 20 mA uA OFF ON OFF OFF OFF ON – 10 V 2.5 mV Dải đầu vào Độ phân giải Dải đối xứng SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 ON OFF OFF ON OFF OFF ± 25 mV 12.5 uV OFF ON OFF ON OFF OFF ± 50 mV 25 uV OFF OFF ON ON OFF OFF ± 100 mV 50 uV ON OFF OFF OFF ON OFF ± 250 mV 125 uV OFF ON OFF OFF ON OFF ± 500 mV 250 uV OFF OFF ON OFF ON OFF ± 1V 500 uV ON OFF OFF OFF OFF OFF ± 2.5 V 1.25 mV OFF ON OFF OFF OFF OFF ±5V 2.5 mV OFF OFF ON OFF OFF OFF ± 10 V mV CÔNG THỨC CĂN CHỈNH TÍN HIỆU ĐẦU VÀO Đầu vào analog ( y ) oC D_Out D_Min D_Max 10V ? V A_Min A_Max Chương trình tính tốn y = ax + b Đầu số (x) 0 24000 A _ In = 32000 A _ Max − A _ Min ( D _ Out − D _ Min) + A _ Min D _ Max − D _ Min Các kí hiệu :  A_In : Giá trị analog đầu vào cần xác định  A_Min : Giá trị giới hạn giá trị đầu vào tương tự  A_Max : Giá trị giới hạn giá trị đầu vào tương tự  D_out : Giá trị chuyển đổi số A_In  D_Min : Giá trị chuyển đổi số A_Min  D_Max : Giá trị chuyển đổi số A_Max A_In ỨNG DỤNG ĐO NHIỆT ĐỘ  Có Sensor đo nhiệt độ với thơng số sau:  Dải đo -10 đến 40°C  Đầu 4-20mA  Căn chỉnh tín hiệu đo nhiệt độ CƠNG THỨC CĂN CHỈNH TÍN HIỆU RA ANALOG Giá trị số cần đưa (y) A_Out A_Min A_Max 32000 D_Min D_Max ? Chương trình tính tốn y = ax + b Đầu tương tự (x) - V 0 10 D _ In = D _ Max − D _ Min ( A _ Out − A _ Min) + D _ Min A _ Max − A _ Min Các kí hiệu : • A_Out : Giá trị analog đầu mong muốn • A_Min : Giá trị giới hạn tín hiệu tương tự • A_Max : Giá trị giới hạn tín hiệu tương tự • D_In : Giá trị số tương ứng với A_Out • D_Min : Giá trị số tương ứng với A_Min • D_Max : Giá trị số tương ứng với A_Max ỨNG DỤNG • Thay đổi tín hiệu Analog đầu EM235 dải 0-10V ... SW4 SW5 SW6 ON OFF OFF ON OFF ON – 50 mV 12 .5 uV OFF ON OFF ON OFF ON – 100 mV 25 uV ON OFF OFF OFF ON ON – 50 0 mV 1 25 uV OFF ON OFF OFF ON ON 0– 1V 250 uV ON OFF OFF OFF OFF ON 0–5V 1. 25 mV ON... OFF OFF OFF ON OFF ± 250 mV 1 25 uV OFF ON OFF OFF ON OFF ± 50 0 mV 250 uV OFF OFF ON OFF ON OFF ± 1V 50 0 uV ON OFF OFF OFF OFF OFF ± 2 .5 V 1. 25 mV OFF ON OFF OFF OFF OFF ±5V 2 .5 mV OFF OFF ON OFF... đổi số - tương tự (DAC) Nó chuyển tín hiệu số đầu vào thành tín hiệu tương tự đầu Dùng để điều khiển thiết bị với dải đo tương tự Chẳng hạn điều khiển Van mở với góc từ 0-100%, hay điều khiển