
模拟量模块
模拟量模块是PLC用来处理连续变化电信号的接口模块。
它主要分为:
模拟量输入模块:AI,Analog Input
模拟量输出模块:AO,Analog Output
整体关系可以理解为:
压力、温度、流量、位移等物理量
↓
传感器
↓
0~10V或4~20mA
↓
AI输入模块
↓
PLC程序
↓
AO输出模块
↓
0~10V或4~20mA
↓
比例阀、变频器、执行控制器
数字量模块只能表示:
ON / OFF
有 / 无
正常 / 异常
模拟量模块则可以表示具体数值:
压力:0.46 MPa
温度:72.8℃
流量:18.5 L/min
位移:12.36 mm
速度设定:35.0 Hz
一、它在设备中的作用是什么
1.模拟量输入模块AI
AI模块把传感器输出的连续电信号转换为PLC内部可以计算的数字量。
常见检测对象包括:
-
压力;
-
温度;
-
流量;
-
液位;
-
重量;
-
位移;
-
张力;
-
电流;
-
电压;
-
真空度;
-
湿度;
-
转速。
例如压力传感器输出:
4~20mA
对应0~1.0 MPa
PLC通过AI模块读取电流后,可以得到:
当前压力为0.63 MPa
AI模块相当于PLC对连续物理量的"测量接口"。
2.模拟量输出模块AO
AO模块把PLC内部计算出的数字值,转换成连续变化的电压或电流信号。
常见控制对象包括:
-
比例压力阀;
-
比例流量阀;
-
变频器频率设定;
-
调速器;
-
电动调节阀;
-
温控功率调节器;
-伺服驱动器转矩或速度给定;
-
模拟仪表;
-
外部控制器。
例如PLC需要变频器运行在25 Hz:
变频器设定:
0~10V对应0~50Hz
PLC的AO模块输出:
5V
变频器就会把目标频率理解为约:
25Hz
二、输入是什么,输出是什么
模拟量输入模块
输入
来自传感器或仪表的连续电信号:
0~10V
±10V
0~5V
1~5V
0~20mA
4~20mA
部分专用模块还可以直接接:
-
热电偶;
-
热电阻;
-
称重传感器;
-
应变片;
-
电桥信号。
输出
模块内部把模拟信号转换成PLC可读取的数字值。
例如:
4mA → 数字值0
12mA → 数字值2000
20mA → 数字值4000
不同PLC使用的原始数字范围不同,也可能是:
0~27648
0~32000
0~4095
-27648~27648
不能默认所有品牌都一样。
模拟量输出模块
输入
PLC程序写入的数字设定值:
0
2000
4000
输出
AO模块将其转换为:
0~10V
±10V
0~20mA
4~20mA
例如:
PLC写入0 → AO输出0V
PLC写入2000 → AO输出5V
PLC写入4000 → AO输出10V
三、模拟量模块的内部工作原理
1.AI模块的A/D转换
AI模块内部主要完成:
模拟电压或电流
↓
滤波、保护、隔离
↓
A/D转换器
↓
数字量
↓
PLC CPU
A/D表示:
Analog to Digital
模拟量转数字量
例如一个0~10V信号,通过12位A/D转换器转换。
12位能够表示:
2¹² = 4096个等级
因此理论上每一级电压约为:
10V ÷ 4096 ≈ 2.44mV
PLC实际能分辨的最小变化,会受到:
-
模块分辨率;
-
精度;
-
噪声;
-传感器精度;
-
接线;
-
电源质量;
共同影响。
2.AO模块的D/A转换
AO模块内部完成:
PLC数字设定值
↓
D/A转换器
↓
模拟电压或电流
↓
外部执行设备
D/A表示:
Digital to Analog
数字量转模拟量
PLC并不是直接"输出一个压力"或者"输出一个速度",而是输出一个电压、电流或通信值,让外部设备根据该信号执行。
四、模拟量信号有哪些类型
1.电压信号
常见规格:
0~10V
±10V
0~5V
1~5V
特点:
-
接线简单;
-
调试时容易用万用表测量;
-
控制柜内部短距离使用方便;
-
对公共端电位差比较敏感;
-
长距离传输容易受干扰和压降影响。
典型应用:
-
变频器频率给定;
-
比例阀设定;
-
位移传感器;
-
控制器模拟输出。
2.电流信号
常见规格:
0~20mA
4~20mA
4~20mA是工业现场非常常见的模拟量信号。
特点:
-
抗干扰能力较强;
-
适合长距离传输;
-
线阻对信号影响相对较小;
-
4mA可以作为"正常零点";
-
0mA可用于识别断线或掉电。
例如:
4mA = 0 MPa
20mA = 1 MPa
当系统测到接近0mA时,可以判断:
-
传感器断线;
-
传感器掉电;
-
回路开路;
-
模块接线异常。
这也是4~20mA比0~20mA更实用的重要原因。
3.热电偶信号
热电偶产生的是很小的毫伏信号,例如:
几mV到几十mV
常见类型:
-
K型;
-
J型;
-
T型;
-
E型;
-
S型;
-
R型。
热电偶一般不能直接接普通0~10V AI模块,而应使用:
热电偶专用输入模块
这种模块通常具备:
-
微弱信号放大;
-
冷端补偿;
-
线性化;
-
断线检测。
4.热电阻信号
常见热电阻:
PT100
PT1000
Cu50
热电阻本身输出的是电阻变化,不是标准电压或电流信号。
需要:
-
RTD专用模块;
-
温度变送器转换成4~20mA;
-
温控仪转换后输出。
接线方式包括:
二线制
三线制
四线制
三线制可以补偿一部分导线电阻,是工业现场常见方式。
5.微弱电桥信号
称重传感器、压力应变传感器常输出:
mV/V
例如:
2mV/V
这种信号很弱,需要专用的:
-
称重模块;
-
应变模块;
-
变送器;
-
信号放大器。
不能直接当作普通0~10V信号接入。
五、PLC怎样与模拟量输入模块连接
1.两线制4~20mA传感器
两线制传感器只用两根线,同时完成:
-
传感器供电;
-
信号传输。
典型回路:
+24V
↓
两线制压力传感器
↓
AI电流输入端
↓
AI公共端
↓
0V
电流沿整个回路流动。
传感器根据压力大小,把回路电流控制在:
4~20mA
例如:
+24V → 传感器正极
传感器负极 → AI+
AI- → 0V
具体接法还要看AI模块是:
-
有源输入;
-
无源输入;
-
内部供电型;
-
外部供电型。
2.三线制4~20mA传感器
三线制传感器通常有:
电源正极
电源负极
信号输出
典型接线:
棕线 → +24V
蓝线 → 0V
黑线 → AI+
AI公共端 → 0V
此时传感器供电回路和信号输出部分共用0V。
3.四线制传感器
四线制通常将:
-
电源回路;
-
信号回路;
分开。
例如:
电源+ → +24V
电源- → 0V
信号+ → AI+
信号- → AI-
四线制更容易实现隔离,但线缆数量更多。
4.0~10V传感器接AI模块
典型接法:
传感器电源+ → +24V
传感器电源- → 0V
传感器电压输出 → AI+
传感器信号公共端 → AI-
如果传感器和PLC模拟量模块共用电源,通常需要共参考0V。
但是否共地,要根据模块是否隔离以及厂商接线图确定。
六、PLC怎样与模拟量输出模块连接
1.AO控制比例阀
例如比例阀要求:
工作电源:DC 24V
设定输入:0~10V
接线通常为:
比例阀电源+ → +24V
比例阀电源- → 0V
PLC AO+ → 比例阀设定输入
PLC AO- → 比例阀信号公共端
要区分:
24V工作电源
0~10V设定信号
0~10V信号不是比例阀的主供电。
2.AO控制变频器
例如变频器模拟输入端为:
AI1:0~10V频率设定
ACM:模拟公共端
连接:
PLC AO+ → 变频器AI1
PLC AO- → 变频器ACM
同时还需要数字量信号控制:
PLC DO → 变频器运行端子
因此变频器控制经常是:
DO:控制启动、停止
AO:控制频率或速度
3.4~20mA输出接执行器
PLC AO电流输出+
↓
执行器电流输入+
↓
执行器电流输入-
↓
PLC AO电流输出-
需要确认执行器输入是:
-
有源电流输入;
-
无源电流输入;
-
输入阻抗;
-
最大允许负载电阻。
七、模拟量是否涉及PNP、NPN、源型和漏型
普通模拟量信号通常不使用PNP和NPN来描述。
因为PNP、NPN主要用于数字量开关信号。
模拟量模块更关注:
电压输入还是电流输入
有源还是无源
单端还是差分
隔离还是非隔离
但是某些模拟量传感器还带报警开关输出。
例如一个压力传感器同时具有:
4~20mA模拟量输出
PNP压力报警输出
其中:
-
4~20mA接AI模块;
-
PNP报警信号接DI模块。
不能把整个传感器简单说成"PNP传感器",要分别看不同输出端。
八、什么是有源和无源模拟量信号
1.有源输出
设备自身能够主动输出电压或电流信号。
例如:
三线制压力传感器
独立供电后主动输出4~20mA
2.无源输出
设备自身不提供回路电源,需要外部电源建立电流回路。
典型例子是两线制4~20mA变送器。
它依靠回路中的24V供电,并控制回路电流。
3.为什么要区分
如果两边都是有源电流输出,错误连接可能造成:
-
电流冲突;
-
信号错误;
-
模块损坏。
如果两边都是无源,也可能没有电流回路,完全测不到信号。
选型和接线时必须确认:
传感器输出方式
AI模块输入方式
回路电源由谁提供
九、模拟量怎样换算成工程值
PLC读取到的通常不是直接的MPa、℃或mm,而是原始数字。
需要进行量程换算。
通用公式为:
工程值 =
(原始值 - 原始下限)
÷
(原始上限 - 原始下限)
×
(工程上限 - 工程下限)
+
工程下限
示例一:4~20mA对应0~1.0MPa
假设PLC模块规定:
4mA → 0
20mA → 4000
读取到原始值:
2500
压力为:
2500 ÷ 4000 × 1.0MPa
= 0.625MPa
示例二:12mA对应多少压力
量程:
4~20mA
对应0~1.0MPa
12mA位于4mA和20mA的中间:
(12 - 4) ÷ (20 - 4)
= 8 ÷ 16
= 50%
所以:
实际压力 = 0.5MPa
示例三:PLC输出控制比例阀
比例阀规定:
0~10V
对应0~0.8MPa
PLC需要输出:
0.6MPa
所需比例为:
0.6 ÷ 0.8 = 75%
因此AO应输出:
10V × 75% = 7.5V
如果AO数字范围为0~4000,则PLC应写入:
4000 × 75% = 3000
十、分辨率、精度和重复性有什么区别
1.分辨率
分辨率表示模块能够把量程分成多少小格。
例如12位模块:
4096格
16位模块理论上可以表示:
65536格
分辨率越高,理论上能识别的信号变化越小。
2.精度
精度表示测量值和真实值之间的误差。
例如:
真实压力:0.500MPa
PLC显示:0.508MPa
误差为:
0.008MPa
高分辨率不代表一定高精度。
例如一个模块虽然能显示很多小数位,但整体偏差可能仍然较大。
3.重复性
重复性表示同一个输入多次测量时,结果是否接近。
例如同样输入12mA,多次读取:
1998
2001
2000
1999
重复性较好。
4.线性度
理想情况下,输入和输出之间应为直线比例关系。
实际可能存在偏差。
5.温漂
环境温度变化后,模块测量值可能发生轻微漂移。
高精度设备需要关注:
-
零点温漂;
-
满量程温漂;
-
长期稳定性。
十一、模拟量模块的重要选型参数
1.输入模块还是输出模块
先确定需要:
采集传感器 → AI
控制执行器 → AO
也有AI/AO混合模块。
2.通道数量
常见规格:
2通道
4通道
8通道
16通道
通道数不是越多越好,还要考虑:
-
每通道采样速度;
-
通道隔离;
-
模块宽度;
-
成本;
-
后期扩展。
3.信号类型
需要确认模块是否支持:
0~10V
±10V
1~5V
0~20mA
4~20mA
有些模块通过参数配置切换。
有些模块硬件型号固定。
不能把电流信号直接接到只支持电压输入的端子。
4.分辨率
常见有:
12位
13位
14位
16位
24位
普通压力、流量采集可能12~16位已经足够。
称重和微弱信号检测可能需要更高分辨率专用模块。
5.转换速度和更新时间
需要关注:
单通道转换时间
所有通道更新时间
滤波时间
PLC总线刷新周期
普通温度和压力变化较慢,对速度要求不高。
高速张力控制、振动采集、动态压力采集则可能需要高速模拟量模块。
普通PLC AI模块一般不适合做高频波形采集。
6.精度
需要查看:
-
基本精度;
-
满量程误差;
-
零点误差;
-
温漂;
-
非线性误差。
例如:
±0.1% FS
FS表示满量程。
7.隔离方式
模拟量模块可能分为:
-
通道与系统隔离;
-
通道之间隔离;
-
分组隔离;
-
完全不隔离。
通道之间独立隔离的模块:
-
抗地环路能力更强;
-
不同设备参考电位更容易兼容;
-
成本更高。
非隔离模块要求各设备公共端电位关系正确,否则容易出现:
-
测量误差;
-
信号跳动;
-
地环流;
-
模块损坏。
8.单端输入和差分输入
单端输入
多个通道共用一个公共端。
AI0+
AI1+
AI2+
公共端COM
优点:
-
接线少;
-
通道密度高。
缺点:
- 更容易受到公共端电位差影响。
差分输入
每个通道都有独立正负输入:
AI0+ / AI0-
AI1+ / AI1-
抗共模干扰能力通常更好。
9.输入阻抗
电压输入模块要求输入阻抗较高,避免对传感器造成明显负载。
电流输入模块内部通常通过采样电阻将电流转换成电压。
选型时要确认:
电流输入内阻
变送器最大负载能力
回路总负载
10.AO带载能力
电压输出要关注:
允许最小负载阻抗
最大输出电流
电流输出要关注:
最大负载电阻
回路供电能力
例如AO规定:
0~10V
负载阻抗必须≥5kΩ
如果外部负载阻抗太低,输出电压可能达不到设定值。
11.断线检测与诊断
4~20mA输入模块可能支持:
-
断线检测;
-
低于量程报警;
-
超量程报警;
-
短路报警;
-
模块故障诊断。
热电偶和热电阻模块也经常支持传感器断线检测。
十二、正常工作时是什么状态
正常工作时通常表现为:
-
模块电源和运行指示正常;
-
模块没有故障报警;
-
传感器变化时,PLC原始值同步变化;
-
工程值与现场仪表基本一致;
-
信号没有大幅随机跳动;
-
AO设定改变后,外部设备响应正常;
-
万用表测得信号与PLC监控值相符;
-
模块没有明显异常发热;
-
屏蔽和接地没有异常电流;
-
输入值不会长期超出设定量程。
十三、常见故障现象
1.AI读取值始终为零
可能原因:
-
传感器没有供电;
-
信号线断路;
-
4~20mA回路没有形成;
-
模块量程配置错误;
-
电流信号接到电压端子;
-
输入通道未使能;
-
公共端未连接;
-
传感器损坏;
-
PLC读取地址错误。
2.AI读取值始终最大
可能原因:
-
输入超量程;
-
电压信号接近或超过最大值;
-
接线短接到电源;
-
模块配置错误;
-
4~20mA信号误接为0~10V;
-
原始值缩放错误;
-
输入通道损坏。
3.实际值正常,但PLC显示错误
可能原因:
-
工程量换算公式错误;
-
原始量程理解错误;
-
4mA没有正确扣除;
-
传感器量程设置不一致;
-
单位使用错误;
-
数据类型溢出;
-
模块通道参数错误;
-
正负号处理错误。
例如传感器实际是:
4~20mA对应0~1.6MPa
程序却按:
0~1.0MPa
换算,显示肯定错误。
4.输入信号不断跳动
可能原因:
-
信号线受到变频器或伺服干扰;
-
屏蔽层接地错误;
-
0V公共端不稳定;
-
传感器供电质量差;
-
信号线与动力线并行;
-
端子松动;
-
传感器本身输出波动;
-
输入滤波时间太短;
-
机械过程本身就在波动;
-
地环路。
5.4~20mA读取低于4mA
可能原因:
-
传感器断线;
-
电源不足;
-
回路负载太大;
-
接触电阻过大;
-
传感器故障;
-
AI通道损坏;
-
实际过程低于量程;
-
回路接线错误。
很多系统会把:
低于3.6mA
判断为故障,但具体阈值要按传感器和标准设置。
6.AO设定改变,但外部设备不响应
可能原因:
-
AO没有输出电压或电流;
-
模拟量公共端未连接;
-
外部设备未启用外部模拟输入;
-
设备仍使用面板或通信设定;
-
0~10V与4~20mA不匹配;
-
外部设备参数配置错误;
-
输出通道地址错误;
-
AO模块未使能;
-
外部设备还需要数字量运行信号。
7.AO输出达不到满量程
可能原因:
-
AO负载阻抗过低;
-
电源电压不足;
-
模块输出能力不足;
-
程序没有写入满量程数字值;
-
模块量程配置错误;
-
信号线压降;
-
外部输入端损坏;
-
测量参考点错误。
8.AO输出一直保持某个值
可能原因:
-
PLC程序没有刷新;
-
输出被强制;
-
CPU进入停止状态后保持最后值;
-
模块故障;
-
参数设置为故障保持;
-
通信中断后保持最后值;
-
程序写入地址错误。
需要关注CPU故障或通信中断时,AO是:
保持最后值
输出0
输出预设安全值
这属于重要安全设计参数。
十四、如何通过万用表定位AI故障
1.测量0~10V信号
把万用表切换到直流电压档。
测量:
AI+与AI-之间
如果传感器现场输出为:
5.00V
但PLC显示为0,应检查:
-
模块量程;
-
通道地址;
-
公共端;
-
模块是否损坏。
2.测量4~20mA信号
电流必须串联测量。
正确方式:
断开回路某一点
把万用表串入回路
测量实际电流
不能像测电压一样直接把电流档并联在线路两端,否则可能:
-
短路;
-
烧断万用表保险丝;
-
损坏输出设备;
-
造成错误信号。
3.使用标准信号源
调试模拟量模块时,标准信号源非常有用。
它可以输出:
4mA
12mA
20mA
0V
5V
10V
例如向AI模块分别输入:
4mA、12mA、20mA
观察PLC是否对应:
0%、50%、100%
这样可以快速区分:
-
模块问题;
-
接线问题;
-
传感器问题;
-
程序换算问题。
十五、如何通过PLC监控定位故障
建议PLC同时保留:
原始值
工程值
报警状态
滤波后值
例如:
AI原始值:2458
压力工程值:0.614MPa
断线报警:OFF
超量程报警:OFF
排查时:
原始值不变化
重点检查:
-
传感器;
-
接线;
-
模块;
-
通道配置。
原始值变化,但工程值不变化
重点检查:
-
程序换算;
-
数据类型;
-
地址;
-
运算逻辑。
工程值正常但设备动作异常
重点检查:
-
控制逻辑;
-
AO输出;
-
执行器;
-
机械和气液系统。
十六、模拟量为什么要做滤波
现场模拟量会受到:
-
电磁干扰;
-
电源纹波;
-
传感器噪声;
-
机械振动;
-
流体脉动;
影响。
例如压力值可能不断变化:
0.501
0.507
0.498
0.504
0.500 MPa
PLC可以使用:
-
移动平均;
-
一阶低通滤波;
-
中值滤波;
-
死区;
-
延时确认。
但滤波越强,响应越慢。
例如温度变化慢,可以使用较强滤波。
高速压力控制中,滤波太强会造成控制延迟。
因此需要在:
数值稳定性
与
响应速度
之间平衡。
十七、模拟量接线为什么要使用屏蔽线
模拟量信号特别是毫伏信号和0~10V信号,容易受到电磁干扰。
屏蔽线外层金属屏蔽层可以把部分干扰引到接地系统。
常见要求:
模拟量信号线使用屏蔽双绞线
屏蔽层通常单端接地
单端接地通常放在控制柜侧。
如果两端都接地,而两端地电位不同,可能形成地环流。
不过某些系统和高频环境可能要求不同的屏蔽处理,应以设备和厂家规范为准。
十八、安装位置和机械结构要求
1.安装在控制柜内
模拟量模块通常安装在:
-
PLC机架;
-
DIN导轨;
-
远程I/O箱;
-
传感器附近的分布式控制箱。
2.远离强干扰源
模拟量模块和信号线应尽量远离:
-
变频器;
-
伺服驱动器;
-
电机动力线;
-
接触器;
-
高频加热设备;
-
焊接设备;
-
大功率继电器。
3.信号线与动力线分槽敷设
不要把模拟量线和下面线路长距离捆绑:
三相电机线
变频器输出线
加热器动力线
电磁阀线圈线
必要交叉时尽量以接近90°交叉。
4.模块附近留出散热空间
高密度模拟量模块、隔离模块和电流输出模块会发热。
需要遵守模块安装方向和间距要求。
5.端子标识清晰
模拟量端子必须明确:
AI+
AI-
AO+
AO-
MANA
AGND
V+
I+
COM
不能只根据位置猜测。
同一模块的电压输入和电流输入端子可能不同。
十九、模拟量模块与数字量模块的区别
| 对比项目 | 模拟量模块 | 数字量模块 |
|---|---|---|
| 信号状态 | 连续变化 | ON/OFF |
| 常见输入 | 0~10V、4~20mA | DC 24V开关量 |
| 表示内容 | 具体数值 | 状态判断 |
| 典型设备 | 压力传感器、流量计 | 光电、按钮、行程开关 |
| 输出对象 | 比例阀、变频器 | 电磁阀、指示灯 |
| 抗干扰要求 | 较高 | 相对较低 |
| 是否需要缩放 | 通常需要 | 通常不需要 |
| 是否涉及PNP/NPN | 一般不涉及 | 经常涉及 |
可以简单记住:
数字量:只告诉PLC"有没有"
模拟量:告诉PLC"具体是多少"
二十、专用模拟量模块为什么存在
不是所有连续信号都能用普通0~10V或4~20mA模块处理。
例如:
温度模块
专门接:
-
热电偶;
-
PT100;
-
PT1000。
内部包含:
-
冷端补偿;
-
线性化;
-
断线检测;
-
导线补偿。
称重模块
专门接:
-
称重传感器;
-
应变电桥。
内部包含:
-
激励电源;
-
微弱信号放大;
-
高分辨率采样;
-
去皮;
-
标定;
-
滤波。
高速采集模块
用于:
-
动态压力;
-
振动;
-
力曲线;
-
高速位移。
采样速度远高于普通PLC模拟量模块。
二十一、同类产品为什么有很多型号
模拟量模块型号繁多,主要来自以下差异:
AI还是AO
通道数量
电压型还是电流型
单极性还是双极性
分辨率
转换速度
精度
隔离方式
单端还是差分
输入阻抗
AO带载能力
是否支持断线检测
是否支持诊断
是否支持热电偶
是否支持热电阻
是否支持称重信号
通信总线
防护等级
工作温度
安全等级
例如同样是4通道AI模块,可能分别是:
4通道0~10V输入
4通道4~20mA输入
4通道电压/电流可配置
4通道通道间隔离输入
4通道高速模拟输入
外形相似,但性能和价格可能差很多。
二十二、典型选型思路
假设设备需要:
2个压力传感器:4~20mA
1个位移传感器:0~10V
1个比例压力阀:0~10V控制
1个变频器:0~10V频率给定
可以考虑:
AI模块:
- 至少4通道
- 支持4~20mA和0~10V
- 通道类型可分别配置
- 分辨率满足测量精度
- 支持断线和超量程诊断
- 最好与现场信号隔离
AO模块:
- 至少2通道
- 支持0~10V输出
- 带载能力满足比例阀和变频器输入要求
- 故障状态可设置安全输出值
如果压力测量影响关键工艺,还应检查:
-
传感器精度;
-
模块精度;
-
总系统误差;
-
响应速度;
-
标定方式;
-
屏蔽接地。
二十三、一个完整模拟量控制案例
假设需要根据压力设定值控制比例阀。
硬件关系
PLC AO
↓ 0~10V
比例压力阀
↓ 压缩空气
气缸
压力传感器
↓ 4~20mA
PLC AI
控制过程
HMI输入目标压力0.45MPa
↓
PLC换算AO输出电压
↓
比例阀调节出口压力
↓
压力传感器检测实际压力
↓
AI模块读取4~20mA
↓
PLC换算实际压力
↓
判断压力是否达到目标
如果只是比例阀内部自行闭环,PLC可以做监控。
如果PLC还根据实际压力不断调整AO,则属于外部闭环控制。
需要避免:
比例阀内部闭环
和
PLC外部闭环
参数设置不当时互相干扰,造成压力振荡。
二十四、理解模拟量模块最重要的结论
-
AI模块把连续电压、电流或传感器信号转换成PLC内部数字值。
-
AO模块把PLC数字设定值转换成连续电压或电流信号。
-
常见工业模拟量信号是0~10V和4~20mA。
-
4~20mA抗干扰能力较强,而且0mA可以帮助识别断线。
-
两线制4~20mA传感器用同一回路完成供电和信号传输。
-
模拟量信号通常不使用PNP、NPN描述,而要区分电压、电流、有源、无源、单端和差分。
-
PLC读取的是原始数字值,需要根据量程换算成MPa、℃、mm等工程值。
-
不同PLC模拟量原始数字范围不同,不能默认都是0~4000。
-
分辨率高不等于精度一定高,还要考虑传感器、模块、接线和干扰的整体误差。
-
0~10V不能直接接入4~20mA输入端,电压型和电流型必须正确匹配。
-
热电偶、PT100和称重传感器通常需要专用模块,不能简单接普通AI模块。
-
模拟量信号线应使用屏蔽线,并尽量与动力线分开敷设。
-
AO输出不仅要看量程,还要检查最大输出电流和允许负载阻抗。
-
PLC输出模拟量后,外部设备可能还需要数字量使能或运行信号。
-
模拟量故障排查时,应分别检查传感器输出、线路信号、模块原始值和程序工程量换算。
-
标准信号源是调试AI/AO模块非常有效的工具,可以快速区分传感器、模块、接线和程序问题。