<del id="aymay"></del> 可編程邏輯控制器(PLC)是很多工業(yè)自動(dòng)化和過程控制系統(tǒng)的核心，可監(jiān)控和控制復(fù)雜的系統(tǒng)變量。基于PLC的系統(tǒng)采用多個(gè)傳感器和執(zhí)行器，可測(cè)量和控制模擬過程變量，例如壓力、溫度和流量。PLC廣泛應(yīng)用于眾多不同應(yīng)用，例如工廠、煉油廠、醫(yī)療設(shè)備和航空航天系統(tǒng)，它們需要很高的精度，還要保持穩(wěn)定的長(zhǎng)時(shí)間工作。此外，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)要求必須降低成本和縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。因此，工業(yè)設(shè)備和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)人員在滿足客戶對(duì)精度、噪聲、漂移、速度和安全的嚴(yán)格要求方面遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文以PLC應(yīng)用為例，說明多功能、低成本的高度集成 ADAS3022如何通過更換模擬前端(AFE)級(jí)，降低復(fù)雜性、解決多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)中遇到的諸多難題。這種高性能器件具有多個(gè)輸入范圍，非常適合高精度工業(yè)、儀器、電力線和醫(yī)療數(shù)據(jù)采集卡應(yīng)用，可以降低成本和加快產(chǎn)品面市，同時(shí)占用空間很小，易于使用，在1 MSPS速率下提供真正的16位精度。
PLC應(yīng)用示例
圖1顯示在工業(yè)自動(dòng)化和過程控制系統(tǒng)中使用PLC的簡(jiǎn)化信號(hào)鏈。PLC通常包括模擬和數(shù)字輸入/輸出(I/O)模塊、中央處理器(CPU)和電源管理電路。
在工業(yè)應(yīng)用中，模擬輸入模塊可獲取和監(jiān)控惡劣環(huán)境中的遠(yuǎn)程傳感器信號(hào)，例如存在極端溫度和濕度、振動(dòng)、爆炸化學(xué)物品的環(huán)境。典型信號(hào)包括具有5 V、10 V、±5 V和±10 V滿量程范圍的單端電壓或差分電壓，或者0 mA至20 mA、4 mA至20 mA、±20 mA范圍的環(huán)路電流。當(dāng)遇到具有嚴(yán)重電磁干擾(EMI)的長(zhǎng)電纜時(shí)，通常使用電流環(huán)路，因?yàn)樗鼈儽旧砭哂辛己玫目箶_度。
模擬輸出模塊通常控制執(zhí)行器，例如繼電器、電磁閥和閥門等，以形成完整自動(dòng)化控制系統(tǒng)。它們通常提供具有5 V、10 V、±5 V和±10 V滿量程范圍的輸出電壓，以及4 mA至20 mA的環(huán)路電流輸出。
典型模擬I/O模塊包括2個(gè)、4個(gè)、8個(gè)或16個(gè)通道。為滿足嚴(yán)格行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些模塊需要提供過壓、過流和EMI浪涌保護(hù)。大多數(shù)PLC包括ADC和CPU之間、CPU和DAC之間的數(shù)字隔離。高端PLC可能還有國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的通道間隔離。很多I/O 模塊可以對(duì)每通道的對(duì)單端或差分輸入范圍、帶寬和吞吐率單獨(dú)進(jìn)行軟件編程。
在現(xiàn)代PLC中，CPU自動(dòng)執(zhí)行多個(gè)控制任務(wù)，利用實(shí)時(shí)信息訪問進(jìn)行智能決策。CPU可能包含高級(jí)軟件和算法以及Web連接，用于差錯(cuò)校驗(yàn)診斷和故障檢測(cè)。常用通信接口包括RS-232、RS-485、工業(yè)以太網(wǎng)、SPI和UART。
圖1. 典型PLC信號(hào)鏈。
