Khi làm việc trong ngành điều khiển, hai tín hiệu được sử dụng phổ biến nhất là tín hiệu tương tự và tín hiệu số. Xử lý tín hiệu tương tự trong S7-1200 và xử lý tín hiệu tương tự trong S7-1500 yêu cầu cách chính xác nhất để hiểu bản chất của cả tín hiệu số và tín hiệu tương tự. Bài viết này chia sẻ sự khác biệt giữa tín hiệu analog là gì (hay còn gọi là tín hiệu tương tự) và tín hiệu kỹ thuật số (hay còn gọi là tín hiệu số).
Tín hiệu analog là gì?
Tín hiệu tương tự còn được gọi là tín hiệu tương tự hoặc tín hiệu liên tục.
Nhìn vào hình ảnh dưới đây, chúng ta có thể thấy rằng đồ thị của tín hiệu tương tự là một đường liên tục (ví dụ: sin, cosine, hoặc bất kỳ đường cong lên xuống). Tín hiệu sẽ có bản chất tương tự, nhưng cường độ tín hiệu sẽ khác so với trước đây.
Được truyền dưới dạng tín hiệu dòng điện (mA) hoặc điện áp (mV). Được sử dụng rộng rãi trong cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất, cảm biến mức chất lỏng và các thiết bị đo lường khác. Hoặc dùng để điều khiển van tỷ lệ, biến tần và các thiết bị khác, thông dụng nhất là 4-20mA.
Mô phỏng là gì?
Tín hiệu kỹ thuật số là gì?
Tín hiệu số hay còn gọi là tín hiệu số về bản chất chỉ có 2 trạng thái 0-1 hoặc ON-OFF, được hiểu đơn giản là dạng logic nhị phân 0-1. Có nghĩa là, trong khi trạng thái 1 / có nghĩa là BẬT, 0 có nghĩa là TẮT.
Hãy xem một ví dụ:
Tín hiệu ON tương ứng với mức 1 và tín hiệu OFF tương ứng với mức 0. giản dị? Điều này thật khó hiểu nếu tôi là một người không rành về kỹ thuật. Hãy xem nó là gì.
Ứng dụng tín hiệu kỹ thuật số trong điều khiển máy bơm
Tín hiệu kỹ thuật số sẽ tương ứng với mức Min và Max của nước trong hình. Trong số đó, mực nước tối đa tương ứng với máy bơm ngừng hoạt động (TẮT), và mực nước tối thiểu tương ứng với máy bơm đang chạy (BẬT). Do đó, Motor ON (bật động cơ) -OFF (động cơ tắt) tương ứng với hai mức 1-0 trong hệ thống nhị phân. Sơ đồ điều khiển điện hoặc PLC cũng hoạt động dựa trên logic 1-0 này. giản dị?
Tóm lại, tín hiệu số hay còn gọi là tín hiệu số tương ứng với hai mức là 1 và 0.
So sánh tín hiệu tương tự là gì? Tín hiệu tương tự là gì?
Tín hiệu tương tự là một dạng của tín hiệu kỹ thuật số, nhưng tương tự ở đây là tín hiệu luôn có dạng như trước. Điều này có nghĩa là một tín hiệu kỹ thuật số được truyền ở một tần số nhất định cũng là một tín hiệu tương tự. Chúng ta thường nhầm lẫn tín hiệu tương tự chỉ là tín hiệu tương tự vì tín hiệu tương tự 4-20mA và 0-10V thường được sử dụng trong công nghiệp.
Điều khiển tín hiệu 4-20mA
Tín hiệu tương tự là tín hiệu liên tục biểu thị trạng thái dưới dạng một đường liên tục Sin, Cos hoặc bất kỳ đường cong lên xuống nào. Do đó, tín hiệu tương tự là tín hiệu có bản chất tương tự nhưng có cường độ tín hiệu khác với thời điểm trước đó.
Tín hiệu analog 4-20mA là một đường cong lên xuống, nhưng về bản chất là sự thay đổi tín hiệu liên tục của dao động tần số liên tục. Mô tả này cho chúng ta thấy các đặc tính của tín hiệu tương tự để hiểu rõ tín hiệu tương tự là gì.
Các loại tín hiệu tương tự được sử dụng phổ biến nhất
Ưu điểm của tín hiệu tương tự là độ chính xác cao và tốc độ truyền nhanh, tuy nhiên các tiêu chuẩn khác nhau. Chúng ta hãy xem xét các tiêu chuẩn tín hiệu tương tự của ngành công nghiệp.
Tín hiệu tương tự 4-20mA
Tín hiệu tương tự 0-10v
Có các loại tín hiệu analog khác như: 0-20mA, 0-5V, 2-10V, 1-5V, 0.5-4.5V
Trong các loại tín hiệu trên, chỉ có tín hiệu 4-20mA là được sử dụng phổ biến nhất. Tại sao tín hiệu 4-20mA được sử dụng nhiều nhất? Tìm ra cho chính mình.
Sự khác biệt giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu kỹ thuật số
Lúc này, bạn rất dễ nhầm lẫn giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu số vì bản chất tín hiệu tương tự cũng là tín hiệu tương tự. Nhưng chúng ta phải hiểu rõ rằng hai tín hiệu khá khác nhau, bởi vì tín hiệu số không có sự tái tổ hợp liên tục, trong khi tín hiệu tương tự luôn có thể lặp lại mặc dù có sự khác biệt về tần số hoặc biên độ.
Tín hiệu 4-20mA cho thiết bị đo lường
Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số
Ngày nay, chuẩn tín hiệu tương tự được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các thiết bị đo lường và điều khiển. Trong một số trường hợp, chúng tôi chỉ muốn tín hiệu đầu ra là kỹ thuật số trên đầu ra tín hiệu đầu ra tương tự 4-20mA hoặc 0-10V. Điều này rất đơn giản nếu chúng ta sử dụng PLC và các khối logic bên trong PLC. Tuy nhiên, một ứng dụng đơn giản sử dụng PLC lại quá đắt so với tài nguyên của PLC, vì vậy giải pháp là sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số.
Tín hiệu tương tự được chuyển đổi thành tín hiệu kỹ thuật số bởi Z109REG2-1
Giải pháp là sử dụng bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số Z109REG2-1 để chuyển đổi tín hiệu tương tự 4-20mA / 0-10V từ cảm biến sang giá trị kỹ thuật số mong muốn để báo động thông qua còi hoặc công tắc. động cơ.
Chuyển đổi tín hiệu kỹ thuật số sang tín hiệu tương tự
Tín hiệu từ bộ mã hóa, lưu lượng kế truyền tín hiệu dưới dạng xung kỹ thuật số tần số cao, nhưng thiết bị đọc chỉ có thể đọc tín hiệu tương tự chuẩn. Bây giờ chúng ta phải sử dụng một bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự. Để sử dụng đúng chức năng chuyển đổi, chúng ta cần xác định rõ loại tín hiệu số cần chuyển đổi sang tín hiệu tương tự.
Tín hiệu kỹ thuật số được chuyển đổi thành tín hiệu tương tự bởi Z111.
PLC nhận tín hiệu số nhưng tần số cao không đọc được nên bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự được coi là giải pháp tốt nhất.
Bộ khuếch đại tín hiệu tương tự
Bên cạnh những thuận lợi khi sử dụng tín hiệu analog trong công nghiệp, chúng ta cũng gặp phải rắc rối khi sử dụng tín hiệu analog 4-20mA hoặc 0-10V. Trong điều khiển và truyền tín hiệu là suy hao tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V. Giải pháp là chuyển tín hiệu suy giảm này thành tín hiệu chính xác trước khi đưa vào PLC. Bộ khuếch đại tín hiệu tương tự 4-20mA / 0-10V Nhận tín hiệu từ cảm biến đo, tín hiệu đầu ra tương tự của nó bị suy giảm, sau đó khuếch đại tín hiệu thành tín hiệu đầu ra chính xác. Các chữ cái đầu của cảm biến.
Suy hao bộ khuếch đại tín hiệu tương tự 4-20mA
Ngoài khả năng khuếch đại tín hiệu analog 4-20mA / 0-10V, Z109REG2-1 còn được tích hợp chức năng chống nhiễu tín hiệu analog giữa tín hiệu vào, tín hiệu ra và bộ nguồn.
Hi vọng bài viết này có thể mang lại những kiến thức analog là gì bổ ích cho bạn. Mọi chi tiết vui lòng liên hệ hoặc comment để được giải đáp thêm.
