模拟量采集原理图
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模块七PLC模拟量及PID控制课件
包括电压、电流、温度、压力等多种类型。
模拟量信号特点
连续变化，取值范围广泛，易受干扰影响。
PLC模拟量模块介绍
模拟量输入模块
将模拟量信号转换为数字信号，便于 PLC处理。
模拟量输出模块
将PLC输出的数字信号转换为模拟量 信号，控制外部设备。
模拟量输入电路原理与实践
电路原理
通过电阻、电容等元件对模拟量信号进行滤波、放大等处理 ，以保证信号的稳定性和精度。
要点三
衰减曲线法
先将比例度设置为一个较大值，然后 逐步减小比例度，同时加大积分时间 常数，使系统响应出现衰减振荡；此 时的比例度和积分时间常数即为合适 的PID参数；最后加入微分调节，提 高系统响应速度。
03
PLC实现PID控制策略
PLC内置PID功能介绍与设置
PID算法原理
介绍比例、积分、微分三环节的作用及调节规律， 以及PID控制参数的整定方法。
实时监控数据显示和报警功能实现
实时监控数据显示
通过触摸屏界面实时显示PLC采集到的模拟量数据，如温度、压力 、流量等，方便用户随时掌握设备运行状态。
数据曲线绘制
根据实时数据绘制相应的曲线图，可以更加直观地了解设备运行趋 势和历史数据变化情况。
报警功能实现
设定报警阈值，当实时数据超过或低于阈值时，触摸屏界面上显示 报警信息，并触发声光报警装置，提醒用户及时处理。
PID控制故障
PID调节失效，导致系统失控。原因可能包括参 数设置不当、传感器故障等。
故障排查方法和步骤总结
01
观察故障现象
通过查看PLC指示灯、监控画面等 信息，了解故障的具体表现。
03
制定排查方案
针对可能的原因，制定详细的排 查方案，包括检查电源、通信线
模拟量信号特点
连续变化，取值范围广泛，易受干扰影响。
PLC模拟量模块介绍
模拟量输入模块
将模拟量信号转换为数字信号，便于 PLC处理。
模拟量输出模块
将PLC输出的数字信号转换为模拟量 信号，控制外部设备。
模拟量输入电路原理与实践
电路原理
通过电阻、电容等元件对模拟量信号进行滤波、放大等处理 ，以保证信号的稳定性和精度。
要点三
衰减曲线法
先将比例度设置为一个较大值，然后 逐步减小比例度，同时加大积分时间 常数，使系统响应出现衰减振荡；此 时的比例度和积分时间常数即为合适 的PID参数；最后加入微分调节，提 高系统响应速度。
03
PLC实现PID控制策略
PLC内置PID功能介绍与设置
PID算法原理
介绍比例、积分、微分三环节的作用及调节规律， 以及PID控制参数的整定方法。
实时监控数据显示和报警功能实现
实时监控数据显示
通过触摸屏界面实时显示PLC采集到的模拟量数据，如温度、压力 、流量等，方便用户随时掌握设备运行状态。
数据曲线绘制
根据实时数据绘制相应的曲线图，可以更加直观地了解设备运行趋 势和历史数据变化情况。
报警功能实现
设定报警阈值，当实时数据超过或低于阈值时，触摸屏界面上显示 报警信息，并触发声光报警装置，提醒用户及时处理。
PID控制故障
PID调节失效，导致系统失控。原因可能包括参 数设置不当、传感器故障等。
故障排查方法和步骤总结
01
观察故障现象
通过查看PLC指示灯、监控画面等 信息，了解故障的具体表现。
03
制定排查方案
针对可能的原因，制定详细的排 查方案，包括检查电源、通信线
ADDA工作原理和应用
0
理想A/D 关系直线
理想转换 曲线
1234567 8888888
VI VREF
(b)理想转换曲线， 量化误差: ±(1/2)LSB
资料仅供参考
编码
❖ 量化得到的数值通常用二进制表示。 ❖ 对有正负极性（双极性）的模拟量一般采用偏移
码表示。 例如，8位二进制偏移码10000000代表数
值0， 00000000代表负电压满量程， 11111111代表正电压满量程
端口1用来向0809输出模拟通道号并锁存； 端口2用于启动转换； 端口3读取转换后的数据结果。 ➢（2） 占用二个I/O端口： 端口1输出模拟通道号并锁存，同时启动转换 ； 端口2读取转换后的数据结果。 ➢（3） 通过并行接口芯片（例如8255A）连接。
资料R IOW
资料仅供参考
➢ ∑-△型模数转换器以串行数据流方式输出结果； ➢ 转换精度为1LSB； ➢ 转换完成后，比较器输出0/1相间的数字流； ➢ 输入模拟量Vin发生变化，输出数字流随之变化。 ➢ 模拟量输入端接有多路开关时，通道切换后要等
待足够长的时间，才能读取转换结果。 ➢ ∑-△型模数转换器抗干扰能力强，转换精度高，常 用于高分辨率（常见为16、18、24位）的中、低频 信号测量。
EOC
N位寄存器
VREF
D7
锁
D6
存 缓 存
D5 D4
D3 D2
器
D1
D0
OE
资料仅供参考
逐次逼近式的A/D转换器的特点
➢ 转换速度较快，转换时间在1～100μs以内， 分辨率可达18位，适用于高精度、高频信号 的A/D转换；
➢ 转换时间固定，不随输入信号的大小而变化； ➢ 抗干扰能力较双积分型弱。采样时，干扰信号会造
理想A/D 关系直线
理想转换 曲线
1234567 8888888
VI VREF
(b)理想转换曲线， 量化误差: ±(1/2)LSB
资料仅供参考
编码
❖ 量化得到的数值通常用二进制表示。 ❖ 对有正负极性（双极性）的模拟量一般采用偏移
码表示。 例如，8位二进制偏移码10000000代表数
值0， 00000000代表负电压满量程， 11111111代表正电压满量程
端口1用来向0809输出模拟通道号并锁存； 端口2用于启动转换； 端口3读取转换后的数据结果。 ➢（2） 占用二个I/O端口： 端口1输出模拟通道号并锁存，同时启动转换 ； 端口2读取转换后的数据结果。 ➢（3） 通过并行接口芯片（例如8255A）连接。
资料R IOW
资料仅供参考
➢ ∑-△型模数转换器以串行数据流方式输出结果； ➢ 转换精度为1LSB； ➢ 转换完成后，比较器输出0/1相间的数字流； ➢ 输入模拟量Vin发生变化，输出数字流随之变化。 ➢ 模拟量输入端接有多路开关时，通道切换后要等
待足够长的时间，才能读取转换结果。 ➢ ∑-△型模数转换器抗干扰能力强，转换精度高，常 用于高分辨率（常见为16、18、24位）的中、低频 信号测量。
EOC
N位寄存器
VREF
D7
锁
D6
存 缓 存
D5 D4
D3 D2
器
D1
D0
OE
资料仅供参考
逐次逼近式的A/D转换器的特点
➢ 转换速度较快，转换时间在1～100μs以内， 分辨率可达18位，适用于高精度、高频信号 的A/D转换；
➢ 转换时间固定，不随输入信号的大小而变化； ➢ 抗干扰能力较双积分型弱。采样时，干扰信号会造
作业解答第二版
2 F1<0
3 F2<0
4 F3<0
坐标 进给
-x +y +y +y
偏差计算`
F0=0
F1=F0–2X0+1 =–11 F2=F1+2Y1+1 =–10 F3=F2+2Y2+1 =-7
F4=F3+ Y3+1 =–2
坐标计算
X0=6 Y0=0 X1=X0–1=5 Y1=0
X2=5 Y2=Y1+1=1
X3=5 Y3=Y2+1=2
答：(1) 第一象限直线插补程序 设内存中三个单元XE、YE、FM分别存放直线终点横坐标、 终点纵坐标、加工点偏差。
data segment XE DB xe YE DB yz FM DB 0 ZF DB 0
data ends
MOV ADD MOV LAB1：MOV CMP
AL，XE AL，YE CL，AL ；CL存NXY AL，FM AL，00H
1)
(1
z 1)Z
10
s
2
(0.1s
1)
10(1
z
1
)Z
1 s2
0.1 s
0.1 s 10
10(1
z
1
)
(1
z 1 z 1
)
2
0.1
1
1 z
1
0.1 1
1 z 1e101
(1
9z1(1 0.1z1) z1)(1 4.5105
z
1 )
阶跃输入对应 q 1 由被控对象传递函数，得 d 0 由广义对象传递函数，得 v 1, j 1,u 0
修改通道号和计数器 修改采样值缓冲区指针
TOP700G电力测控保护装置使用说明书(V5.21)
TOP700G智能电力测控装置使用说明书珠海拓普智能电气有限公司©版权所有 2008Release 5.21目录第一章概述 (1)1.1 概述 (1)1.2 产品特点 (1)第二章技术指标 (3)2.1 环境要求指标 (3)2.2 技术参数 (3)2.3 精度指标 (3)2.4 接口参数 (4)2.5 绝缘电阻及介质强度 (4)2.6 机械性能 (5)2.7 抗电磁干扰（EMC）性能 (5)2.8 安装方式 (5)第三章产品结构 (6)3.1 硬件结构 (6)3.2 主控单元 (7)第四章产品功能 (10)4.1 装置功能表 (10)4.2 测量功能 (11)4.3 模拟量输出功能 (13)4.4 开关量输入 (13)4.5 开关量输出 (13)4.6 通信接口 (14)4.7 保护功能 (14)4.8 联锁控制功能 (18)4.9 装置告警 (18)4.10 事件记录功能 (19)4.11 PT、CT变比设置 (19)第五章人机界面操作说明 (20)5.1 装置面板布置图 (20)5.2 键盘说明 (20)5.3 信号灯指示说明 (21)5.4 显示菜单说明 (21)第六章用户调试细则 (35)6.1 通电前检查项目 (35)6.2 通电检查项目 (35)6.3 模拟保护试验 (36)第七章定值一览表 (37)附录A TOP700G原理接线图 (42)附录B TOP700G端子接线图 (44)附录C TOP700G外形尺寸 (50)1.1 概述TOP700G智能电力测控装置是一种数字式三相电力测控保护装置，直接针对一回线路设计，能够完成一回线路的测量、控制及辅助保护功能，具有很高的性能价格比。
TOP700G智能电力测控装置集保护、电量测量、电能计量、操作控制、诊断维护、报警输出、模拟量输出等多种功能于一体，同时可选配2个独立的RS485、CANBUS、ProfiBus通讯接口，满足双网（包括冗余）配置，并实现遥测、遥信、遥控等功能。
信号采集原理ppt
有一定得幅度范围,若超过这个幅度范围,数 字输出就会发生变化,这样能分别得电压范 围叫做分辨率。通常用LSB(Least Significant Bit)表示。
AD转换电路与DA转换电路得基础
元件性能得影响与要求
• 模拟开关得性能参数
静态特性:主要指开关导通与断开时输入端与输出 端之间得电阻Ron与Roff,此外还有最大开关电压、最 大开关电流与驱动功耗等。
动态特性:开关动作延迟时间,包括开关导通延迟时 间Ton与开关截止延迟时间Toff, 通常Ton>Toff, 理想模 拟开关时Ton→0,Toff→0
b) Ron1
R1
C1
∞ -
+ + N2
C
uo uo
精度提高得方法(电路)
(2)电容校正方法得矛盾
精度 《》 速度
Ron2
C1
∞
∞
-
-
Ron
+
uo
+
+ N2
ui
+ N1
C
b)
提高速度得方法(电路)
减少反馈回路中得时间常数数目来提高速度
Uc
VD1
VD2
V2
V1
∞
-
ui
+
+ N1
R1
R2
V
∞
-
uo
+
(2)当在比较器后面连接数字电路时,专用集成比较器无需 添加任何元器件,就可以直接连接,但对通用运算放大器 而言,必须对输出电压采取嵌位措施,使它得高,彽输出电 位满足数字电路逻辑电平得要求。
电压比较电路
一 电平比较电路(单阈 值比较器)
(a)差动比较电路
AD转换电路与DA转换电路得基础
元件性能得影响与要求
• 模拟开关得性能参数
静态特性:主要指开关导通与断开时输入端与输出 端之间得电阻Ron与Roff,此外还有最大开关电压、最 大开关电流与驱动功耗等。
动态特性:开关动作延迟时间,包括开关导通延迟时 间Ton与开关截止延迟时间Toff, 通常Ton>Toff, 理想模 拟开关时Ton→0,Toff→0
b) Ron1
R1
C1
∞ -
+ + N2
C
uo uo
精度提高得方法(电路)
(2)电容校正方法得矛盾
精度 《》 速度
Ron2
C1
∞
∞
-
-
Ron
+
uo
+
+ N2
ui
+ N1
C
b)
提高速度得方法(电路)
减少反馈回路中得时间常数数目来提高速度
Uc
VD1
VD2
V2
V1
∞
-
ui
+
+ N1
R1
R2
V
∞
-
uo
+
(2)当在比较器后面连接数字电路时,专用集成比较器无需 添加任何元器件,就可以直接连接,但对通用运算放大器 而言,必须对输出电压采取嵌位措施,使它得高,彽输出电 位满足数字电路逻辑电平得要求。
电压比较电路
一 电平比较电路(单阈 值比较器)
(a)差动比较电路
模拟量输入输出系统原理(共8张PPT)
电压形成
二
次
侧
电压形成
来
ALF ALF
多
S/H
路
转 换
A/D
开
S/H
关
重庆电力高第等3页，专共8科页。学校
变电站综合自动化
EDCS-7000型（6U）模拟量输入板
电压、电流 变换器
重庆电力高第等4页，专共8科页。学校
变电站综合自动化
模拟量输入/输出系统原理
采样保持（S/H）电路
模拟量输入/输出系统原理
重庆电力高第等8页，专共8科页。学校
模拟量输入/输出系统原理 模数转换的基本原理框图
模数转换的基本原理框图 EDCS-7000型（6U）模拟量输入板
出不变。
模拟量输入/输出系统原理
是在一个极短的时间内测量模拟输入量在该时刻的瞬时值，并在模拟一数字转换器进行转换的期间内保持其输出不变。
是在一个极短的时间内测量模拟输入量在该时刻的瞬时值，并在模拟一数字转换器进行转换的期间内保持其输出不变。
重庆电力高第等5页，专共8科页。学理
采样保持（S/H）电路
重庆电力高第等6页，专共8科页。学校
变电站综合自动化
模拟量输入/输出系统原理
模数转换的基本原理框图
重庆电力高第等7页，专共8科页。学校
变电站综合自动化
模拟量输入/输出系统原理 三位转换器的二分搜索法示意图
模拟量输入/输出系统原理
第1页，共8页。
变电站综合自动化
模拟量输入/输出系统原理
模拟量输入/输出系统组成部分
电
压 形 成 回 路
模 拟
滤
波
回 路
采 样 保 持 (S/H)
多
路 转
1-2数据采集系统
(4)数/模转换器DAC的工作原理
数/模转换器的作用是将数字量D经过解码电 路变换成模拟电压输出。
－UR
R a R bR
c
I1 2R
I2 2R
I3
2R
2R
I4 2R
S1
S2
S3
S4
Rf
B1
B2
B3
－
B4
I∑
Usc
＋
四位数/模转换器原理图 （T形解码网络）
四个电子开关S1~S4，分别受输入的四位数字量B1~B4控 制。当该位为0时，电子开关与地接通；当该位为1时，对应的 电子开关与运算放大器的负端接通。流向运算放大器的总电流 反应了四位数字量的大小，它经过带负反馈电阻Rf运算放大器 变换成模拟电压Usc输出。
（1）ADC变换方式－－直接将模拟 量转换为数字量。
（2）VFC变换方式－－将模拟量变 换为等幅脉冲。通过脉冲记数变换为数 字量。
作业：
1、什么叫采样？ 什么是采样周期？什 么是采样频率？如何计算采样频率和 采样周期？
2、什么叫采样定理？ 3、模数变换有哪两种方式？
二、ADC式数据采集系统 图1-5 P10
（4）光电隔离器：用以完成电信号的耦合和传递， 并达到两侧电信号在电气上的隔离、绝缘目的。
（5）计数器（为或88225453计数器）对脉冲进行计数
2、VFC转换的基本原理（电荷平衡式V/F转换电路）
（1）V/F电路的结构 运算放大器A1和R、C组成积分器，A2为零电压比较
器，开关S受单稳定时器控制。单稳定时器的输出经三极管T 放大后，变为脉冲信号输出。
A/D芯片的转换速度 ：
即模数转换器完成一次将模拟量转换为数字
量所用的时间要短
电力系统调度自动化--ppt课件全文编辑修改
与调度通信 MODEM
打
印 键盘/显 屏幕显
机
示器
示器
RAM ROM 接口
接口 接口
接口
CPU
总线
接口
接口
接口
接口
接口
接口
A/D 模拟量
输入
状态量 输入
数字量 脉冲量 数字量
输入
输入
输出
D/A 模拟量
输出
模拟量 信号
状态量 信号
数字量 脉冲量
信号
信号
遥控 输出
ppt课件
单CPU结构RTU基本框图
遥调 输出
第五章 电力系统调度自动化
ppt课件
1
第五章 电力系统调度自动化
学习目的：
通过本章学习，掌握电力系统调度自动化的结构，掌 握调度自动化各部分的功能以及实现方法；了解电力系 统远动通信的原理及其实现。
重点：
电力系统调度自动化的结构及各部分功能的实现； 电力系统远动通信的原理及实现。
难点：电力系统调度自动化各部分的功能及其实现。
ppt课件
2
第五章 电力系统调度自动化
回顾：
1、电力系统调度的任务
控制整个电力系统的运行方式。
（1）保证供电的 质量优良 （2） 保证系统运行的经济性 （3） 保证较高的安全水平——选用具有足够的承受事故冲击能
力的运行方式。 （4）保证提供强有力的事故处理措施 2、电力系统调度自动化的任务
综合利用电子计算机、远动和远程通信技术，实现电力系 统调度管理自动化，有效的帮助电力系统调度员完成调度任务。
（3）电网调度自动化系统的快速发展阶段（20世纪80年代）
随着计算机技术、通信技术和网络技术的飞速发展，SCADA／EMS技