PLC的模拟量输入/输出单元的选取原则与方法

plc除了开关量信号以外，工业控制中还要对温度、压力、物位、流量等过程变量进行检测和控制。模拟量输入／输出单元就是用于将过程变量转换为PLC可以处理的数字信号，也可将PLC内的数字信号转换成模拟信号输出。选取模拟量输入/输出单元应主要考虑以下两点。
(1)信号类型与量程
模拟量输入单元接入的是来自温度、压力、物位及流量等传感器与变送器的模拟信号；模拟量输出单元输出的是驱动调节阀、变频器、伺服驱动器及图表记录仪等执行机构的模拟信号。两类单元接收电压和电流两类信号，其中电压信号的标准量程为0～5 V，0～10 V，-10～10 V和1～5 V等；电流信号的标准量程为0～20 mA，4～20 mA（大多数情况使用4～20 mA量程）。根据外接器件与装置的信号类型和量程选取相应的模拟量单元。
(2)模拟量点数与精度
模拟量输入单元可以同时接入4点或8点标准量程的电压或电流信号；模拟量输出单元可以同时接入2点、4点或8点标准量程的电压或电流信号。两者的分辨率通常可以设置为4000、6000或8000等，每一点的ND或D/A转换时间一般是1 ms，遇特殊要求可以设置为250 μS/点，如欧姆龙CS/CT系列模拟量单元。
对于以开关量控制为主，带有部分模拟量检测与监控的被控对象而言，可以根据模拟量的输入／输出点数和分辨率选取带模拟量输入／输出处理功能的小型PLC（如欧姆龙CPIH-XA型PLC，西门子S7-200系列PLC等）作为控制器，或者也可以选用模拟输入量与输出量集成一体的混合单元。下面举一个选型实例。
【例3-1】 某系统包含1路温度信号，温度测量范围是-100～400℃与2路压力信号，同时带有1路温度显示输出。
本例中考虑到只有1路温度信号，可以采用温度变送器，将温度信号转换为4～20 mA标准信号；2路压力信号采用压力变送器，也将压力信号转换为4～20 mA标准信号，以上3路信号均来自变送器，温度显示仪需4～20 mA标准信号，因此可以预设三种选型方案：
①选用1块4路模拟量输入单元和1块2路模拟量输出单元。
②选用1块4路输入14路输出的模拟量混合单元。
③选用带4路模拟量输入和2路模拟量输出的小型整体式PLC。
以上三种选型方案可以根据现场实际情况取舍，若方案均满足要求则考虑性价比高者。