第十章 模拟量输出模块.docx

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第十章模拟量输出模块

第十章模拟量输出模块

本章讲述的是PACSystemsRX3i控制器的模拟量输出模块。

模拟量输出模块，2通道电压型：

IC694ALG390

该2通道模拟量电压型输出模块，IC694ALG390，有两个输出通道，每个都可以把13位二进制数据转换为一个模拟输出信号到现场装置。

电压型模拟量输出模块提供的输出的范围为－10V到＋10V。

两个通道在每次扫描时都更新。

模块的输出可以被设置成默认值为0V或者保持最后状态，如果CPU进入停止模式或重置。

输出默认状态的选择是通过模板的跳线完成的。

如果跳线没有安装，输出保持最后的状态。

该模板在RX3i系统能够被安装在任意输入输出槽内。

隔离＋24VDC电源

如果模块被安装在一个RX3i的通用底板上，这就需要一个隔离的＋24VDC电源来为模块。

这个外部电源可以通过在底板左侧上的TB1连接器连接或直接连接到模块的接线端子块。

如果模块安装在一个扩展底板上，它的主要电源可以是来自底板电源的隔离的＋24VDC，或者是一个与模板接线端子块连接的外部的隔离＋24VDC电源。

如果外部电源被设置为27.5－30VDC,模块从隔离的24VDC系统电源接受电源。

值得注意的是，如果希望在底板电源丢失的情况下要保持最后状态的运行，就必须使用一个外部的电源。

发光二极管

当模块供电电源正常时，ModuleOK发光二极管变亮。

技术指标:

ALG390

产品标准和通用规范见附录A。

*在严重的射频干扰下（IEC801–3,10V/m），精度会降低到±50mV。

数据格式:

ALG390

模板数据以16位2的补码格式被存储在的PLCCPU中，如下：

转换信号的分辨率是12位（bit）加符号位，它的有效位数为13位（8192分之1）。

模板测量数字数据，来生成输出的输出电压。

D/A与电压输出

输出的缩放如下

现场接线:

ALG390

为了最小化电容性负载和噪声，所有现场装配都用高等级的双绞的,屏蔽仪器电缆接线。

屏蔽应该与用户接线端子上的GND连接。

GND接线连接到底板（框架地线），可以较好

地抑制由屏蔽漏电流引起的干扰。

DEFO是可选择的输出默认跳线，当CPU处在停止或重启模式时，它决定两个输出的运行。

如果输出默认为0，那么应当安装跳线。

如果输出保持最后的状态（从CPU获得的最后的有效的命令值），就不应该安装跳线。

一个可选择的外部+24VDC电源可按所示的安装。

模拟量输出模块，电流，2通道：

IC694ALG391

2通道模拟量电流输出模块，IC694ALG391，具有两个输出通道，每个通道都可以把12位的二进制（数字的）数据转换成一个模拟输出信号，提供给现场设备。

每个输出都可用模板上的跳线设定，用来在如下两个范围之一产生输出信号：

0至20mA

4至20mA

每个输出也可以被设置为一个不太精确的电压源。

电流或电压输出的选择通过跳线或在模板接线端子上加电阻实现。

每次扫描，两个通道都更新。

模板的输出可以设置成默认0/4mA或者保持最后状态当CPU进入停止模式或复位时”。

输出的默认状态的选择通过一个模块接线端子板上的跳线来设置。

查看本节输出默认部分以获得更多的信息。

发光二极管

当模板电源工作正常时，二极管ModuleOK变亮。

隔离的+24VDC电源

如果模板被安装在一个RX3i的通用底板上，这就需要一个隔离的＋24VDC外部电源来为模板供电。

这个外部电源可以通过在左侧底板上的TB1连接器连接或直接连接到模板的接线端子块。

如果模板被安装在一个扩展的底板上，它的主要电源可以是来自底板电源的隔离＋24VDC，或者是一个与模板接线盒连接的外部的隔离＋24VDC电源。

如果外部电源被设置为27.5－30VDC,它将负责给模块供电。

值得注意的是，如果在底板电源丢失的情况下要保持最后状态的运行，就必须使用一个外部的电源。

技术指标:

ALG391

产品标准和通用规范见附录A。

*在严重射频干扰的情况下，精确度会降低至±80µA（4至20mA范围）,±100µA（0至20mA范围）。

负载电流降低定额值

数据格式:

ALG391

模板数据以16位2的补码格式被存储在的PLCCPU中，如下：

来自%AQ寄存器的第13最高有效位被PLC转化信号数量并发送给模块。

D/A位与电流输出

模板根据通道选择的范围来缩放从CPU得到的输出数据。

在4－20mA范围，模板缩放输出数据每1000计数代表0.5mA。

在该范围内0对应于4mA，并且32000对应于20mA。

在0－20mA范围，模板缩放输出数据每800个计数代表0.5mA。

在该范围内，0对应于0mA，并且32000对应于20mA，每800计数对应于0.5mA

如果模板从CPU得到负数，它输出范围的最低端（或者0mA或者4mA）。

如果一个大于32767的值被接收，它将不会被接受。

现场接线:

ALG391

为了最小化电容性负载和噪声，所有现场装配都用高等级的双绞的屏蔽仪器电缆接线。

屏蔽层应该与用户终端连接器上的GND连接。

GND接线连接到底板（框架地线），可以较好地抑制由屏蔽漏电流引起的干扰。

如果没安装跳线，模板作为电流源运行。

如果安装了跳线，模板作为电压源运行。

电流或电压输出

在电流和电压模式下，每个通道的输出范围和工作模式都通过模板终端的跳线设置。

对于电压工作模式，一个250Ohm的电阻能够用于代替一个电压跳线，由此增加电压范围。

下面表格列出了每个通道可以单独设置的输出范围，并且由跳线或电阻设置每个范围。

输出默认

两个模板输出能被设置成0或4mA或保持最后的状态,当CPU处于停止或重启模式时。

模板输出的默认值是通过接线端子块上的另一个跳线来设置的。

如果输出默认（DEF0/4）跳线被安装在模板接线端子11和13上，两个输出默认值为它们输出范围的最低值。

如果输出默认跳线没被安装，两个输出都保持在从PLCCPU得到的最后有效输出值上。

这个选择需要一个外部的+24VDC电源来保持当系统电源下降时的输出功率。

模拟量输出模板，电流/电压，8通道：

IC694ALG392

8－通道模拟量电流/电压输出模板IC694ALG392，提供八个具有电流回路输出和（或）电压输出的单端输出通道。

每个输出通道可以用配置软件设置成如下范围之一：

0至+10V（单极的）

.10至+10V（两极的）

.0至20milliamps

.4至20milliamps

每个通道都可转换15－16位（取决于选择的范围）二进位数据为一个模拟输出。

所有8个通道每十二毫秒更新一次。

在电流模式下，模板把每一个通道的开路故障报告给CPU。

当系统电源切断时，模板可以转到一个已知的最终状态。

只要外部电源供应给模板，每个输出将根据设置或者保留它的最后值或者重置到0。

该模板可以被安装在任何一个RX3i系统的输入输出槽内。

隔离的的+24VDC电源

模板必须从外部电源获取24VDC电源。

如果模板被安装在RX3i的通用底板上，那么外部电源可以通过底板上左边的TB1连接器连接，或者直接连接到模板接线端子块上。

如果模板安装在扩展的底板上，外部电源必须与模板接线端子块相连。

发光二极管

ModuleOK（模板OK）LED指示模板状况。

UserSupply（用户供给电源）LED指示外部+24VDC电源是否存在，并且高于最低电压等级。

两个LED都是由底板上的+5VDC电压总线供电。

技术指标：

ALG392

参照附录A获取产品标准和通用规范。

为了达到附录A指定的射频磁化系数的IEC1000-4-3标准，当模板工作时，系统必须安装在金属外壳内。

在严重的射频干涉下（IEC801–3,10V/m），电流输出的精确度会降到±1%FS，电压输出的精确度会降到±3%FS。

降低定额值曲线:

ALG392

为了使性能和模板寿命最大化，模板应该在最大负载电阻下工作，以卸载热量。

模板的热量降低定额值取决于电压水平和输出电流电压的利用。

下面前两幅图表显示了仅有电流模板在30VDC和26.5VDC的最大环境温度。

仅有电流输出

混合电流和电压输出

在下面显示的降低定额值中，电压通道有2KOhm的负载，电流通道短路负载。

选择下图中相应于使用电压通道数目的直线，以确定混合电流和电压输出的最高工作温度。

例如，一个模板用两个电压通道和3个电流通道。

通道总数是5，最高工作温度近似于52.5°C。

电流和电压范围和分辨率

在4－20mA范围，模板扫描来自PLC的输出数据，使得4mA对应于计数0，20mA对应于计数32000。

在0－20mA范围，用户数据被缩放，使得0mA对应于计数0，并且20mA对应于32000。

在0－20mA模式，数值32767代表的最大输出近似于20.5mA。

在电流模式下，模板还把开路故障报告给PLC.

对于电压操作，在默认单极模式下（0至+10V），数据被缩放，使得0V对应于计数0，并且+10V对应于计数32000。

在该模式下，数值32767引起一个超出输出范围的电压10.24V。

在-10至+10V范围内，数据缩放使得-10V对应于-32000，并且+10V对应于+32000。

在该范围内，输出值从-32767至+32767产生超出范围的近似值-10.24V至+10.24V。

对电流和电压范围的缩放如下所示：

每位（bit）的分辨率取决于通道的设置范围：

4至20mA:

0.5µA

0至20mA:

0.625µA

0至10V:

0.3125mV

-10至+10V:

0.3125mV

模板数据

模板ALG392使用8个输出变量地址。

每个通道提供16位的模拟量输出数据作为一个整数值。

输出的分辨率为15位，除了两极电压模式具有16位分辨率。

第十六位是符号位。

状态数据:

ALG392

如设定的那样，该模板使用8或16离散输入位。

前8个位被用于模板状态信息，如下所示。

在电流模式下，各个通道也能报告断线诊断。

这些诊断在第9－16位被报告：

现场接线:

ALG392

下面的图表示了电流和电压输入的接线连接。

每个通道都可以设定电压输出操作或电流输出操作——但二者不能同时。

配置:

ALG392

激活的通道显示了将被PLCCPU扫描的通道的数目。

停止模式的选择决定了当模板从运行到停止模式时，模板输出是否将保持它们最后的状态或者默认为0。

％AQ参考地址参数选择在％AQ存储区中该模块输出数据存储的起始位置。

%I参考地址选择了模板状态数据在％I存储区的起始地址。

如果长度设为8，那么只有模板状态被报告。

如果长度设为16，那些作为电流输出运行的通道的状态也将被报告。

每个通道都可以被设置为在下面四个范围之一运行：

.0至10V（默认）

.-10至+10V

.4至20mA,和0至20mA

.0至20mA.