如何實現氣動調節閥的控製過程
模擬量輸出一般都是用於控製現場的執行器,常見的有電動執行機構、氣動執行機構、變頻器等執行器。它們需要的控製信號是電信號,一般都是用標準的電流信號4~20mA。模擬量輸出卡件的每個通道都有一個D/A處理好的數字量控製信號來轉換為控製現場執行器的電信號。
以上述的氣動執行機構為例,其控製機構可以是蝶閥、球閥、套筒閥等。氣動機構將輸送過來的電流信號4~20mA,再由閥門定位器轉換為氣信號20kpa~100kpa,最終精準的控製閥門的開度。
想實現自動控製,則需要在控製係統進行編程。例如S7-200,其模擬量規定,輸出數字量為0-32000,經過D/A轉換器轉換為0-20mA的電信號。想轉換為4-20mA,則由D/A轉換器轉為線性轉換,因此,6400~32000的數字量經D/A轉換為4~20mA。
如何實現氣動調節閥的控製過程?
氣動調節閥的開度範圍為0-100%,假設此時現場閥門開度為X,控製係統的模擬量輸出為Y。因此,由線性轉換公式可得,(Y-6400)/(32000-6400)=X/(100-0),整理得Y=X/100×25600+6400。是否正確,用幾個數據來驗證。假如X=0%,Y=6400,經D/A轉換後為4mA。假如X=25%,Y=12800,經D/A轉換後為8mA。假如X=50%,Y=19200,經D/A轉換後為12mA。假如X=75%,Y=25600,經D/A轉換後為16mA。假如X=100%,Y=32000,經D/A轉換後為20mA。由此可見,此公式成立。
由上述可知,模擬量輸出換算公式已知,於是隻需進行編程即可。
此圖是模擬量輸出4-20mA的具體程序。第一步,圖中的VD200是設定值X,其實型除100的結果存放到AC0中。第二步,將第一步的AC0中的實型乘25600的結果存放到AC0。第三步,將第二步的AC0中實型加6400的結果存放到AC0,第四步,將第三步的AC0中實型轉換為雙整型,存到放AC0,第五步,將第四步的AC0中雙整型轉換為整型,存放到AQW0。輸出數字量6400~32000,經D/A轉換為4-20mA,通過模擬量卡件的通道將電信號輸出給現場的執行機構,如氣動調節閥。
因此,不管現場的執行器是氣動執行機構,電動執行機構,還是變頻器,模擬量輸出4-20mA的具體程序編寫方式基本一致。
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