Processamento de sinal analógico

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Processamento de valores analógicos com o CLP

Em um processo de produção existem variáveis físicas (pressão, temperatura, velocidade, velocidade de rotação, viscosidade, etc.). Estes chamados sinais analógicos devem ser processados pelo CLP. A figura a seguir mostra o processamento do sinal analógico em um CLP:

CLP - Processamento analógico - Sinais e módulos

CLP - Processamento analógico - Sinais e módulos

Termos:

SensorOs elementos sensores também são chamados de "transdutores" porque convertem uma quantidade física (geralmente uma quantidade mecânica) em um sinal elétrico, como corrente, tensão ou resistência elétrica.
ADC

Analog-Digital Converter

Antes que os valores analógicos possam ser processados ​​pela CPU, eles devem ser convertidos para o formato digital. Isso é feito pelo ADC (Conversor Analógico-Digital) como um módulo que faz parte de módulo de entrada analógica.
Memória (cache)O resultado da conversão é armazenado em um cache e permanece acessível lá até ser sobregravado por um novo valor. O valor analógico convertido pode ser lido com o comando Load "L PIW ...".
Saída analógicaCom a instrução de transferência "T PQW ...", o valor analógico utilizado pelo programa do usuário é enviado para a saída analógica, onde o módulo DAC (conversor analógico-digital) converte o valor em um sinal padrão analógico normalizado.

Como funciona um conversor ADC (Conversor Analógico-Digital):

Os sinais analógicos devem ser convertidos em informações digitais antes de poderem ser processados pelo CLP. O módulo que realiza a conversão analógico-digital é chamado de ADC (conversor analógico-digital).

Isto significa que, por exemplo, a tensão de 10 V é armazenada em uma série de bits como informação binária. Quanto mais dígitos binários disponíveis, melhor a resolução.

Como funciona um conversor ADC (Conversor Analógico-Digital)

Como funciona um conversor ADC (Conversor Analógico-Digital)

Se, por exemplo, apenas 2 bits estiverem disponíveis para a faixa de tensão de 0 ... 10 V, este tensão pode ser dividida em quatro faixas separadas: 0 ... 2,5 / 2,5 ... 5/5 ... 7,5 / 7,5 . .. 10V. A resolução pode ser determinada usando a seguinte equação:

Resolução = faixa de medição       (n = número de bits)
                           2n

Se uma distinção deve ser feita entre faixas de tensão negativa e positiva, um bit deve ser reservado para o sinal da tensão. A equação muda para:

Resolução = faixa de medição       (n = número de bits)
                           2n - 1

Os valores analógicos são lidos pelo módulo de entrada e enviados para a CPU como informações no formato "WORD", ou seja, 16 bits. As instruções para acessar esses dados são as seguintes:

L PIW    xxx       //      load process-input WORD into the PLC (Load Process Input Word)
T PQW  xxx        //      transfer process-output WORD to the Analog output module (Transfer Process Input Word)

CLP - Processamento de sinais analógicos

CLP - Processamento de sinais analógicos

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