PLC模擬量分辨率和精度問題的思考

時間：2021-04-25作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：136

1、 分辨率不等于精度；

分辨率是整個量程分成n個等份，分辨率越高，模擬量的值的范圍分得越細。

2、 精度是測量值和實際值的偏差；

在實際應(yīng)用中，輸入的模擬量信號會有干擾，波動等現(xiàn)象，內(nèi)部電路也會產(chǎn)生噪聲、漂移，這些都會對轉(zhuǎn)換的精度造成影響，這些因素造成的誤差要大于芯片A/D的轉(zhuǎn)換誤差，高精度必須要高分辨率，但高分辨率并不等于高精度。

分辯率只代表了較小化的梯度，和精度無直接聯(lián)系，12 位是 4096 位（2的12次方），如取中點為零 則為正負(fù) 2048 位，即數(shù)字的較小變化是量程的 4096 分之一。（例如位移傳感器量程30mm，那么12位模塊分辨率的較大變化為30/4096=0.0073mm）

但一般情況下，考慮到非線性、重復(fù)性、溫度變化、電源變化等的影響，全范圍精度能做到千分之一就不錯了，計算的方法可查手冊，對照你的環(huán)境計算一下就可以了。如果是雙極性，卻用于只有正或負(fù)的信號輸入時是程的 1/2048。所以，有些精度的標(biāo)注是精度值再加一個字。這一個字就是量化誤差。 不過，A/D模塊制造商是考慮到條件因素的，如果穩(wěn)定性差，分辨率再高也沒用，只是用于調(diào)節(jié) 時平滑些。所以，較好條件下的測量系統(tǒng)精度取分辨率的 1/3 較適宜。用于控制取 1/10 左右。







首先解釋一下標(biāo)度變換：

標(biāo)度變換用于模擬處理，PLC只能處理數(shù)字，而我們生活中常遇到的物理量，如壓力、溫度、流、位移等先通過傳感器，變送器，轉(zhuǎn)換為便于處理的標(biāo)準(zhǔn)模擬量（0~10v 、4-20mA 、-10v-10v ）模擬量信號進入 PLC 得 AD 轉(zhuǎn)換模塊后轉(zhuǎn)換成數(shù)字16進制的數(shù)據(jù)，比如0-1770h 也就是十進制的0-6000（舉例來說，不同 A/D 模塊，分辨率不一樣，輸入類型可以設(shè)置成別的方式） 可是這些與我們要的比如溫度等物理數(shù)值是不一樣的，不過成線性關(guān)系 。

舉個例子：

用0-10v 輸出 地位 移傳 感器 測位 移， 位移 傳感 器的 程是 0-10mm 那么 對 plc 得 A/D 轉(zhuǎn)換單元進行設(shè)置，設(shè)置成0-10v 輸入，對分辨率設(shè)置成6000，那么 PLC 采集進去的數(shù)字是：

0v 對應(yīng)數(shù)字 0

5v 對應(yīng)數(shù)字3000

10v 對應(yīng)數(shù)字 6000

那么標(biāo)度變換就是要把這些數(shù)字還原為我們可以識別的物理量

0v 對應(yīng)數(shù)字 0 對應(yīng)0mm

5v 對應(yīng)數(shù)字3000 對應(yīng)5mm

10v 對應(yīng)數(shù)字 6000 對應(yīng)10mm

這就是標(biāo)度變換，

S7-200PLC是16位，如 AIW0、AIW2等。

對于4~20mA 的輸入，對應(yīng)的就是6400~32000

0-20mA的輸入， 對應(yīng)的就是0－32000。





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