پی ال سیهای 10SX در دستهای از پی ال سی دلتا قرار میگیرند که علاوه بر ورودی و خروجی دیجیتال، ورودی و خروجی آنالوگ هم دارند. این نوع پی ال سیها، دو ورودی آنالوگ، 2 خروجی آنالوگ، 4 ورودی دیجیتال و 2 خروجی دیجیتال دارند. خروجیها میتوانند از هر دو نوع رلهای و ترانزیستوری باشند. در این مقاله تخصصی از آزند اتوماسیون قصد داریم برای آنالوگ در پی ال سی های 10SX دلتا صحبت کنیم. با ما همراه باشید.
ورودی و خروجیهای آنالوگ در پی ال سی های سری S و E
برای اینکه مقدار دیجیتال ورودی آنالوگ را بخوانیم باید از رجیسترهای خاص در کانالهای AD استفاده کنیم و از طرفی برای خواندن مقدار ولتاژ یا جریان آنالوگ در کانال خروجی کارت، از رجیسترهای خاص در کانالهای DA باید استفاده کنیم.
کانالهای ورودی AD در پی ال سی های 10SX یا مدلهای 20EX2 و 20SX2 بادقت 12 بیت و 30EX2 بادقت 16 بیت مقادیر آنالوگ را اندازهگیری میکنند.
در جدول زیر مشاهده میکنید که در کانالهای AD ورودی آنالوگ و مقدار دیجیتال مختص به مقدارهای آنالوگ در ورودی مدلهای زیر مشخص شدهاند.
| Mode Model | 20EX2/SX2 رزولوشن 12 بیت | 30EX2 رزولوشن 16 بیت |
|---|---|---|
| ولتاژ -10 V ~ + 10V -5 V ~ + 5 V -1 V ~ + 5V | -2000 ~ +2000 پشتیبانی نمیشود پشتیبانی نمیشود | -32000 ~ +32000 -32000 ~ +32000 0 ~ +32000 |
| جریان -20 mA ~ + 20mA 4 mA ~ + 20mA | -2000 ~ +2000 0 ~ +2000 | -32000 ~ +32000 0 ~ +32000 |
| دما PT100/PT1000 -180 °C ~ +800°C NI100/NI1000 -80 °C ~ +170°C | پشتیبانی نمیشود پشتیبانی نمیشود | -1800 ~ +8000 -800 ~ +1700 |
در جدول زیر مشاهده میکنید که در کانالهای DA خروجی آنالوگ با رزولوشن 12 بیت و مقدار دیجیتال مختص به مقدارهای آنالوگ در خروجی مدلهای زیر مشخص شدهاند.
| Mode Model | 20EX2/SX2 | 30EX2 |
|---|---|---|
| ولتاژ -10 V ~ + 10V جریان 0 mA ~ + 20mA 4 mA ~ + 20mA | -2000 ~ +2000 0 ~ +4000 0 ~ +4000 | -32000 ~ +32000 0 ~ +32000 0 ~ +32000 |
| رجیستر خاص D | توضیحات | SX2 EX2 | OFF ON | STOP RUN | RUN STOP | Attrib. | Latched | Default |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| D1110 | مقدار میانگین ورودی آنالوگ از کانال 0 (AD 0) در PLCهای EX2/SX2 در این رجیستر ذخیره میشود و اگر میانگین مقادیر آن در رجیستر D1062 برابر با 1 باشد، D1110 مقدار لحظهای را نشان خواهد داد | O | - | - | R | NO | ||
| D1111 | مقدار میانگین ورودی آنالوگ از کانال 1 (AD 1) در PLCهای EX2/SX2 در این رجیستر ذخیره میشود و اگر میانگین مقادیر آن در رجیستر D1062 برابر با 1 باشد، D1110 مقدار لحظهای را نشان خواهد داد | O | - | - | R | NO | ||
| D1112 | مقدار میانگین ورودی آنالوگ از کانال 2 (AD 2) در PLCهای EX2/SX2 در این رجیستر ذخیره میشود و اگر میانگین مقادیر آن در رجیستر D1062 برابر با 1 باشد، D1110 مقدار لحظهای را نشان خواهد داد | O | - | - | R | NO | ||
| D1113 | مقدار میانگین ورودی آنالوگ از کانال 3 (AD 3) در PLCهای EX2/SX2 در این رجیستر ذخیره میشود و اگر میانگین مقادیر آن در رجیستر D1062 برابر با 1 باشد، D1110 مقدار لحظهای را نشان خواهد داد | O | - | - | R | NO | ||
| نمایش وضعیت کانالهای آنالوگ ورودی در 30EX3 | O | - | - | R/W | YES | |||
| D1114 | غیرفعال/فعالشدن کانالهای 20EX2/SX2 AD (0: enable (default)/ 1: disable) Bit0~bit3 sets AD0~AD3 P.S. 30EX2 does not support this function | O | - | - | R/W | YES | ||
| D1115 | تنظیمات ورودی خروجیهای آنالوگ 20EX2/SX2 | O | - | - | R/W | YES | ||
| تنظیمات ورودی خروجیهای آنالوگ 30EX2 | O | - | - | R/W | HFFFF | |||
| D1062 | تعیین تعداد سیگنال آنالوگی که باید از آن میانگین گرفته شود در کانالهای CH0 ~ CH3 در PLC مدل 20EX2/SX2 Default = K20 (1~ 20) در کانالهای CH0 ~ CH2 در PLC مدل 30EX2 Default = K20 (1~ 15) | O | 2 | - | - | R/W | YES | 2 |
| D1116 | مقدار خروجی در کانال آنالوگ خروجی 0 (DA 0) در EX2/SX2 در این رجیستر نمایش داده میشود | O | - | - | R/W | NO | ||
| D1117 | مقدار خروجی در کانال آنالوگ خروجی 1 (DA 1) در 20EX2/SX2 در این رجیستر نمایش داده میشود P.S. 30EX2 does not support this function | O | - | - | R/W | NO | ||
| D1118 | تعیین زمان نمونهبرداری در کانالهای A/D Default: 2. Unit: 1ms. Sampling Time will be regarded as 2ms if D11182 | O | 2 | - | - | R/W | YES |
در ادامه مبحث آنالوگ در پی ال سی های 10SX دلتا به جدول زیر میرسیم. در این جدول مشخص شده که به کمک کدهای زیر میتوانید وضعیت هر سه کانال در مدل 30EX2 در رجیستر D1116 را تشخیص دهید:
| Bit15~12 | Bit11~8 | Bit7~4 | Bit13~0 |
|---|---|---|---|
| رزرو است | وضعیت کانال ورودی آنالوگ AD2 | وضعیت کانال ورودی آنالوگ AD1 | وضعیت کانال ورودی آنالوگ AD0 |
در ادامه مبحث آنالوگ در پی ال سی های 10SX دلتا به جدول زیر میرسیم. در این جدول مشخص شده که به کمک کدهای زیر میتوانید وضعیت کانال ورودی آنالوگ در مدل 30EX2 را تشخیص دهید:
| کد نمایشدادهشده | 0x0 | 0x1 | 0x2 |
|---|---|---|---|
| توضیحات | حالت نرمال | ورودی کانال آنالوگ خارج از upper limit value/ lower limit value است | سنسور دما متصل نیست |
مقدار Upper/Lower Limit در ورودی آنالوگ 30EX2
| Analog input mode | Upper limit value | Lower limit value |
|---|---|---|
| ولتاژ -10 ~ + 10 V -5 ~ + 5 V +1 ~ + 5 V | +32384 +32384 | -32384 -384 |
| جریان -20 mA ~ +20 mA +4 mA ~ +20 mA | +32384 +32384 | -32384 -384 |
| دما PT100/PT1000 NI100/NI1000 | +8100 +1800 | -1900 -900 |
تنظیمات لازم برای استفادهکردن از کانالهای AD/DA در PLCهای مدل 20EX2/SX2 و 30EX2 باید در رجیستر D1115 برای نوع مقدار ورودی و خروجی آنالوگ هر کانال انجام گیرد.
| Device number | Function |
|---|---|
| در مدلهای 20EX2/SX2 D1115 | تنظیمات ورودی و خروجیهای آنالوگ در این بیتها انتخاب کنید که کانالها برای اندازهگیری جریان باشند یا ولتاژ: bit0~bit5 (0: Voltage; 1: Current; Default: Voltage) Bit0~bit3: ورودی آنالوگ (AD0~AD3) Bit4~bit5: خروجی آنالوگ (DA0~DA1) Bit8~bit13: در مد جریان Bit8~bit11: AD0~AD3 (0: -20mA~20mA; 1: 4~20 mA) Bit12~bit13: DA0~DA1 (0: -0mA~20mA; 1: 4~20 mA) |
| در مدل 30EX2 | 30EX2 analog input/output mode setting (Default=H’FFFF) |
در رجیستر D1115 نوع مقدار ورودی یا خروجی آنالوگ کانالهای مختلف 30EX2 را میتوان انتخاب و تنظیم کرد:
| Bit15~12 | Bit11~8 | Bit7~4 | Bit3~0 |
|---|---|---|---|
| خروجی آنالوگ DA0 | ورودی آنالوگ AD2 | ورودی آنالوگ AD1 | ورودی آنالوگ AD0 |
توسط کدهای زیر ورودیهای آنالوگ در 30EX2 را تنظیم کنید.
کدهای تنظیم ورودیهای آنالوگ 30EX2
| کد | 0x0 | 0x1 | 0x2 | 0x3 |
|---|---|---|---|---|
| توضیحات | Two-wire PT100 | Two-wire NI100 | Two-wire PT1000 | Two-wire NI1000 |
| کد | 0x4 | 0x5 | 0x6 | 0x7 |
| توضیحات | Three-wire PT100 | Three-wire NI100 | Three-wire PT1000 | Three-wire NI1000 |
| کد | 0x8 | 0x9 | 0xA | 0xB |
| توضیحات | ولتاژ: -10 ~ + 10 V | ولتاژ: -5 ~ + 5 V | ولتاژ: +1 ~ + 5 V | جریان: -20 mA ~ +20 mA |
| کد | 0xC | 0xD | 0xE | 0xF |
| توضیحات | جریان: +4 mA ~ +20mA | رزرو شده | رزرو شده | استفاده نشده |
میتوان خروجیهای آنالوگ در 30EX2 را با کدهای زیر تنظیم کرد:
| کد | 0x0 | 0x1 | 0x2 | 0xF |
|---|---|---|---|---|
| توضیحات | ولتاژ: -10 ~ + 10 V | جریان: +0 mA ~ +20mA | جریان: +4 mA ~ +20mA | استفاده نشده |
مثالهای کاربردی برای آنالوگ در پی ال سی های 10SX
فرض کنید در DVP30EX2 میخواهید ورودی آنالوگ AD0، Two-wire NI100 باشد. AD1، Three-wire PT1000 باشد و AD2+، 1V ~ 5V بوده و کانال خروجی آنالوگ DA0، +4 mA ~ +20mA باشد؛ بنابراین بر اساس جدول بالایی باید مقدار هگز H’2A61 در رجیستر D1115 ذخیره شود.
| Bit3~0 | Bit7~4 | Bit11~8 | Bit15~12 |
|---|---|---|---|
| ورودی آنالوگ AD0 | ورودی آنالوگ AD1 | ورودی آنالوگ AD2 | خروجی آنالوگ DA0 |
| Two-wire NI100 | Three-wire PT1000 | ولتاژ: 1V ~ 5V | جریان: +4 mA ~ +20mA |
| 0x1 | 0x6 | 0xA | 0x2 |
از رجیسترهای زیر برای خواندن مقدار آنالوگ در کانال AD، مدل DVP10SX و تنظیم مقدار دیجیتال در کانال DA استفاده میکنند:
| رجیستر خاص | کارکرد | OFF ON | STOP RUN | N STOP | Attrib. | Latched | Default |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| D1056 | مقدار لحظهای ورودی آنالوگ در کانال CH0 مدل SX | - | - | R | NO | ||
| D1057 | مقدار لحظهای ورودی آنالوگ در کانال CH1 مدل SX | - | - | R | NO | ||
| D1110 | مقدار میانگین ورودی آنالوگ در کانال CH0 مدل SX | - | - | R | NO | ||
| D1111 | مقدار میانگین ورودی آنالوگ در کانال CH1 مدل SX | - | - | R | NO | ||
| D1116 | مقدار دیجیتال خروجی آنالوگ در CH0 در این رجیستر ذخیره میگردد | RW | NO | ||||
| D1117 | مقدار دیجیتال خروجی | R/W | NO |
کانالهای DA/AD با رزولوشن 12 بیت در مدل SX
| Mode | SX |
|---|---|
| ورودی آنالوگ 0 ~ ± 10 V 0 ~ ± 20 mA | -2000~+2000 -1000 ~ + 1000 |
| خروجی آنالوگ 0 ~ ± 10 V 0 ~ ± 20 mA | -2000~+2000 -2000 ~ + 2000 |
مثال:
با اجرای دستور MOV مقدار دیجیتال K2000 در رجیستر D1116 وارد شده و میتوانید از کانال DA0 مقدار 10 ولت را اندازه بگیرید.
استفاده از دستور PID برای سیستم کنترل فشار در ورودی و خروجیهای آنالوگ در PLC
هدف کنترل در ورودی و خروجیهای آنالوگ در PLC
استفاده از دستور PID برای دستپیداکردن به فشار مناسب در سیستم
درصورتیکه در یک سیستم سرعت فرایند بالا باشد، احتمال اینکه سیستم اورشوت شود یا از کنترل خارج شود بالاست. پس باید با سرعت کم و به شکل تدریجی کنترل شود. برای کنترل آن باید زمان نمونهبرداری یا Sampling Time را بیشتر کرد و با کمک Timer در سیستم وقفه ایجاد نمود.
با این وقفه کاربر برای مقداردهی مناسب، target value به برنامه داده و هر 50 تا و بافاصله زمانی مناسب، وارد برنامه PID میگردد. با این کار دستور PID رفتهرفته فرمان صادر شده و احتمال از کنترل خارجشدن سیستم کاهش پیدا کرده و تغییر وضعیت سیستم بهسرعت اتفاق نخواهد افتاد.
در شکل زیر مشاهده میکنید که PV یا فشار اندازهگیری شده از کانال AD در رجیستر D1110 و فشار مدنظر در رجیستر D0 ذخیره گردیده است و پس از آن فرمان مدنظر بهدستآمده و پس از دستور PID در رجیستر D5 ذخیره میگردد. فرمان از کانال DA مربوط به پی ال سی در رجیستر D1116 در نهایت به شکل ولتاژ آنالوگ به درایو وارد میگردد.
طرز کار برنامه کنترل ورودی و خروجیهای آنالوگ در PLC
در این برنامه فشار موردنظر کاربر 280 بوده که با اجرای دستور TMR و سایر دستورات قسمت اول برنامه هر 1 ثانیه، 50 تا 50 تا به مقدار رجیستر D1 اضافه خواهد شد تا به عدد 280 در رجیستر D0 برسد. پس دستور PID با تغییرات آهسته ورودی، به تدریج برای خروجی فرمان صادر میکند.
دستور PID از رجیستر D1110 که مقدار میانگین ورودی از کانال AD است، استفاده میگردد.
سؤال
برای اینکه بخواهیم کانال صفر وردی پی ال سی 10SX را در حالت جریانی 4 تا 20 میلیآمپر و خروجیهای آنالوگ را در حالت ولتاژی 0 تا 10 ولت تنظیم کنیم عدد H131 باید در رجیستر D1115 ریخته شود؟
باتوجهبه موارد گفته شده در خصوص آنالوگ در پی ال سی های 10SX نیاز به مقداردهی به D1115 نیست. ورودیها به شکل سختافزاری مشخص میشوند بهنحویکه اگر ورودی ولتاژی باشد به پایه +V و اگر جریانی باشد به هر دوپایه +V و +I وصل میگردد. خروجیها هم اگر ولتاژی باشد از پایه +V و اگر جریانی باشد از پایه +I باید استفاده کنید.
سؤال
برای خواندن ورودی آنالوگ جریانی در PLC مدل DVP-10SX چه تنظیماتی باید انجام داد؟
کافی است +V و +I کانال مربوطه را طبق تصویر زیر Jump کنید.
نکته: دقت داشته باشید که در آنالوگ پی ال سی های 10SX برخلاف 20SX2 برای خواندن ورودی آنالوگ جریانی نیاز ندارید که حتماً کانفیگ نرمافزاری انجام دهید. با Jump کردن +V و +I و اتصال ورودی جریانی، میتوانید مقادیر ورودی را در رجیسترهایی که در جدول فوق مشاهده میکنید بخوانید. رنج یا محدود مقادیر دیجیتال برای ورودی جریانی 20- تا 20 میلیآمپر و در بازه 1000- تا 1000 است.
جمعبندی مطالب
با کمک رجیسترهای خاص در PLC با ورودی و خروجیهای آنالوگ، مقدار ورودی آنالوگ در کانال کارت خوانده شده و مقدار دیجیتال آن در رجیستر ذخیره میگردد. از طرفی میتوانید مقدار آنالوگ را از کانال خروجی آنالوگ دریافت نمایید که با تنظیم مقدار دیجیتال در رجیسترهای خاص کانال انجام میگیرد.
در این مطلب که در خصوص آنالوگ در پی ال سی های 10SX از تجهیزات اتوماسیون صنعتی صحبت شد تمامی موارد پیرامون آن را بررسی کردیم. شما میتوانید برای خرید این نوع PLC از نمایندگی دلتا در لالهزار، آزند اتوماسیون، اقدام کرده و نسبت به کیفیت و اورجینال بودن محصول اطمینان پیدا کنید.
