Астное.8 отдельно отображается ения десятичного с дробью числа, а типовой для него формат вывода может представиться неудобным

Рис. 3.13

Как это всё будет выглядеть на экране, показано на иллюстрации:

8. БлокPULSE -импульс. Как только на вход блока приходит импульс, блок PULSE на своём выходе формирует короткий импульс, по времени совпадающий или с передним фронтом импульса на входе From OFF to ON (переход с выключенного состояния на включенное), или с задним фронтом входного сигнала (From ON to OFF), или с обоими фронтами. Задание режима выдачи импульсов на выходе – через окно диалога.

9. Блок GAIN -назван как «коэффициент усиления». Этот блок выполняет операции над аналоговым сигналом X в соответствии с уравнением: Y = (A / B) • X + C. В этом уравнении X – выходной сигнал датчика (входной для ПЛК), а Y – это то число, которым измеряемый параметр будет характеризоваться в контроллере с учётом конкретных характеристик объекта управления.

Необходимость в преобразованиях такого рода возникает очень часто. Это не только приведение сигнала к какому – то уровню путём задаваемого усиления (A / B), но и при согласовании характеристик объекта с применяемым типом датчика.

Пример на использование блока GAIN.Уровень среды в резервуаре (рис.3.14) контролируется датчиком, работающим по принципу эхолота. Пусть он установлен в верхней зоне резервуара, излучает колебания (длину волны излучения не учитываем) в направлении среды и принимает отраженный от границы уровня заполнения сигнал. Время двойного пробега сигналом расстояния между датчиком и границей среды пересчитывается в нормированный выходной сигнал датчика в любом из двух взаимно пересчитываемых форматов: 0 ÷ 20 mA или0 ÷10B.

Рис. 3.14

А. При таком методе измерения верхнему уровню среды соответствуют минимальные значения измеренного времени прохождения сигнала и, следовательно, их сигнального представления X, а нижнему – максимальные. Как показано в разделе 1.2.2, аналоговый сигнал, выраженный в вольтах, контроллер переводит в число дискрет. Помня об этом, следует согласовать стандартный диапазон изменения сигнала в вольтах с геометрическими параметрами объекта, и сделать это надо с использованием блока GAIN.

§ При верхнем уровне среды Y = 1000 см, а выходной сигнал датчика X = 0. При этих условиях из уравнения блока Y = (A / B) • X + C найдётся значение C = 1000.

§ Нижнему значению уровня Y = 150 см пусть будут соответствовать 240 дискрет вместо возможных 255. Это выбрано для того, чтобы не приближаться к предельным значениям, которым на рис. 3.14 будет соответствовать более низкий уровень, чем 150 см (штриховая линия). Отсюда: Y = 150 = (A / B) • 240+1000, следовательно, (A / B) = - 3,54.

§ Примем A = - 400, тогда B = 113.

Найденные значения A, B и C вводятся параметрами уравнения блока GAIN в его диалоговом окне.

По полученному уравнению Y = ( - 400 / 113) • X +1000 рассчитаны входные и выходные значения блока GAIN, образующие в совокупности характеристику 1 на рис. 3.14.

В приведённой таблице показано, какие значения сигнала X, полученные с датчика и выраженные в дискретах, контроллер воспринимает как значения конкретных уровней среды (в сантиметрах) в резервуаре с вполне определёнными геометрическими размерными соотношениями.

Похожим способом можно рассчитать требуемые значения коэффициентов уравнения для других диапазонов представления сигналов, для других видов расположения характеристики датчика.

Б. Допустим, что при тех же исходных данных поменялось только одно: датчик имеет диапазон изменения сигнала 4 ÷ 20mA. Как при этом изменятся коэффициенты уравнения?

§ Диапазон 4 ÷ 20 mA легко переводится к виду: 2 ÷ 10B или 51 ÷ 255 дискрет. Как и раньше, вместо 255 взято 240 дискрет.

§ В граничных точках диапазона выполним подстановки: Y = 1000 = (A / B) • 51 + C; Y = 150 = (A / B) • 240 + C. После исключения C определено: (A / B) = - 4,5. Принято: A = - 450, B = 100. Найдено: C= 1230.

По уравнению Y = ( - 450 / 100) • X + 1230 рассчитана характеристика 2 на рис. 3.14.

В. Другим вариантом можно рассмотреть часто применяемое измерение уровня с помощью датчика ёмкостного типа рис.3.15. По мере заполнения резервуара продуктом изменяется электрическая ёмкость «конденсатора», образованного измерительным зондом (стержень, трос, труба и т. д.) и, как в одном из вариантов, металлической стенкой резервуара. Эта ёмкость преобразуется в изменяемую частоту импульсов, которая затем пересчитывается в один из нормированных уровней сигнала (0/4 ÷ 20mA или 0 ÷ 10В) .

В-1. Получим значения коэффициентов настройки блока GAIN для вывода данных на экран, если уровень среды в резервуаре может изменяться от 0 до 30 метров с диапазоном контроля за ним 50см ÷ 30метров (показано на рисунке без скобок). Чтобы не потерять контроль за уровнем жидкости в случае его незначительного превышения отметки 30 метров примем, что значению 3000 см будет соответствовать 240 дискрет из 255 возможных.

Рис.3. 15

Из пропорции 3000 см ÷ 240 дискрет