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PLC에 A/D , D/A 카드에 관한 도움됩니다.(1)

주만전기 2021. 10. 6. 13:19

A/D unit, 아나로그 입력 8ch 전류입력 유니트.

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D/A unit , 아나로그 출력 4ch 전류출력 유니트.

 

 

A/D, D/A 카드는:

아나로그 신호는 숫자로 환산 할수 없는 흐름의 변화하는 양입니다.

즉, 고압 탱크의 압력을 숫자로 표현 하는것은 디지털 신호로 환산 한 것입니다.

유량/압력/온도/속도 등의 연속적으로 변화하는 양입니다.

그 변화량 값을 전류신호 또는 전압신호로 아나로그 유니트가 받아 디지털신호로 변환시켜서

주 CPU에서 그 값을 아나로그 출력 유니트로 내 보내어서

외부 고압 탱크의 설정온도 or/and 인버터 모타속도을 제어하는 역할을 합니다.

 

A/D, D/A 카드의 내부 부품 소자는:

전원부 : DC5v to DC15v 컨버터.

CPU부: 시스템 메모리, DATA 버퍼 메모리.

I/O 컨버터 부: 아나로그 <----> 디지털 변환.

DATA 통신칩으로 구성되어 있습니다.

 

PLC에서의 A/D카드는:

1)전류 신호(4~20mA) 또는 전압 신호(1~5Vdc,10Vdc)으로 변화량 값을

  디지털 값으로 변화해서 PLC에 접속하여 PC로 값의 변화를 알수 있습니다.

2)현장 장치로부터 연속적인 아날로그의 신호가 입력되는 경우에 사용됩니다.
  ON <---> OFF 는 불연속적인 신호입니다.
  연속적인 신호는 온도가 1ºC 에서 2ºC로 변할 때는 순간적으로 1ºC의 변화가 이루어 지는 것이 아니고
  연속적으로 온도가 증가하여 1ºC의 변화결과가 이루어지는 것을 말합니다..
  PLC는 오직 1과 0만을 해석하므로 연속적인 신호를 직접 받아들이지는 못한는 관계로서
  그 신호를 PLC가 해석할 수 있도록 변환하는 것이 아날로그 입력 카드의 역할입니다.

  즉, 시간적으로 연속해서 변화하는 량은
  직접 A/D 변환유닛에 입력 처리를 할 수 없으므로 아날로그 량을 직류전압이나 전류로
  변환시키는 트랜스듀서(transducer)를 경유해서 디지털 값으로 변환하여 PLC의 CPU에 입력하고,

PLC에서의 A/D,D/A카드의 역활은:
 디지털 값으로 변환하여 PLC의 CPU에 입력된 신호를
  외부로 아날로그 양을 출력하려면 CPU의 디지털 값을 다시 아날로그 량으로 변환할 필요가 있습니다.
  이러한 기능을 처리하는 것이 A/D변환 카드와 D/A변환 카드의 역활입니다.

 

■A/D 변환 : Analog -->Digital Converter.
   외부기기로 부터의 아날로그(전압/전류) 신호를 디지털값으로 변환하여,
   PLC에서 이용 할수있도록 센서나 모니터기기로 부터의 아날로그 정보를 수치로 취급하여
   프로그램 할수 있습니다.
■D/A 변환 : Digital --> Analog Converter.
   PLC내의 수치데이터를 아날로그(전압/ 전류) 신호로 변환하여 출력합니다.
   모터 제어용 신호등을 이용하여 리니어제어를 할수 있습니다.

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예제)

마스타-K PLC A/D카드:
GET(버퍼읽기)와 PUT(버퍼쓰기)명령어를 사용한 곳 확인.

GET 명령어 사용한곳:

PUT 명령어 사용한곳:

 

ㅣ P0000 I---------------PUT 00000 00000 00000 00000

첫번째가 카드의 위치.

두번째는 카드에 특수 메모리번지.

세번째는 상수이거나 메모리가 올수 있으며

네번째는 개수입니다.

 

 

미쓰비시 PLC A/D카드:

FROM 명령어 사용한 곳:

TO 명령어 사용한 곳:

[TO H0 K0 H8 K1]

H0-카드가 첫슬롯에 위치에 있다.

K0-버퍼메모리 활당ADDRESS.

H8-16진수 8을 넣음.

K1-상수 0과1 로써 0일 경우는(A/D 변환을) 허용, 1일 경우는 금지.

 

온도의 변화나 압력의 변화가 전압이나 전류에 대해

아나로그 신호를 디지털 값으로 바꿔주는 AD카드를 설치하여.카드에서 읽어서

버퍼에 저장된 값을 데이터 메모리( D )로 읽어오면 됩니다.

이렇게 읽어온 값을 가감승제 하여서 필요한 단위로 맞춰주면 됩니다.

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질문-1)

PLC RTD Card 사용하여 온도를 측정하려고 하는데 섭씨가 아닌 화씨로 구현을 하고 싶습니다.

모듈자체에서 변환하는 방법이 있는지요..

답변) PLC 모듈 자체에서는 아나로그 Data값을 섭씨로 컨버팅한 값을 화씨로 치환(治換)하는 기능은 없습니다.

화씨(°F)온도가 140(°F)이라고 하면 섭씨(℃) 온도는 60(℃)이 됩니다...
산술식: [(140+40)/1.8]-40 = 60(℃)

 

 

오토닉스 T3S 디지털 온도조절계 사양:

 

질문-2)PLC에 쓰는 분해능과 디폴트값이 무슨 뜻이죠?
답변)PLC에서 분해능: 아날로그 신호를 디지털 신호의 숫자값으로 바꾸어 줄때 그 정밀도를 표현 하는 것으로

      연속적인 아날로그를 디지털로 얼마나 잘게 쪼개느냐를 ‘분해능(력)'이라고 합니다. 일반 4~20mA 의 경우는
      우선 전류를 전압으로 0~5V로 바꾼 다음 이것은 다시 A/D컨버터를 이용해 0~16000으로 변환시켜 줍니다.

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4mA 12mA 20mA <-- DC4~20mA

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0 800 16000 <-- 디지털값
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-760 0 +760 <-- 아나로그값

 

입력이 4~20mA이고 사용하는 PLC의 Unit가 최대분해능이 0~16000 이면

4mA일때(분해능:0), 20mA일때(분해능:16000)입니다.

그럼 분해능 0일때:-760이고, 16000일때:+760입니다. 범위가 1520입니다.
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0℃씨 일때: 4mA이고, 100℃씨 일때: 20mA이라고 하면,

0~100℃가 0~16000 디지탈 값으로 바뀐것이니, 16으로 나누어주면 0~1000℃가 나오게 됩니다.

160으로 나누어 소숫점 한자리만 취하면 0~100.0℃씨로 표시가 가능하게 됩니다.

 

PLC에서 디폴트( Default Value)값 이란 --https://blog.naver.com/mjg5080/183705347

 

 

질문-3)Mitsubishi Melsec Q-PLC의 분해능은 얼마입니까?

답변:

일반적인 A/D 컨버터는 8비트 또는 11비트를 사용합니다.
8비트는: 총 256 범위를 가진 분해능을,
11비트는: 총 2048 범위를 가진 분해능을 합니다.


Q64AD,Q68AD, Q64DA, Q68DA 에서는:

15비트 32768 범위를 가진 분해능을 합니다.(*16비트 부호 부착 바이너리)

일반 모드:-4096 ~ +4095.

고 기능 모드:-12288 ~ +12287, -16384 ~ +16383.

 

고 분해능 조건(高 分解能 條件):

노이즈 對比 24bit이상 분해능(력)을 가지며 양자화 오차, 옵셋 오차, 이득 오차, 선형 오차가 적을것.

 

 

PT100옴 PLC A/D D/A 모듈점검

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