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用PLC改造罐区钢带浮子液位计的变送器

用PLC改造罐区钢带浮子液位计的变送器

点击数:7735 次   录入时间:03-04 11:52:58   整理:http://www.55dianzi.com   PLC入门
在剖析损坏的变送器的过程中,发现变送器的电路部分因感应雷击和潮湿短路等原因损坏,已不能修复。如购买原型号的电路板,价格在6000多元。变送器的核心的部件编码机构,因为是机械结构形式,基本完好,经过修理,可以使用。 目前,应最多的编码机构有格雷码盘和BCD码盘两种,就是将液位的量值转换成对应的格雷码或BCD码。其中格雷码盘的编码机构应用最早。维雷(VAERC)公司的浮子钢带液位计变送器的编码机构采用的就是格雷码盘方式。

格雷码(英文:Gray CODe, Grey Code,又称作葛莱码,二进制循环码)1880年由法国工程师Jean-Maurice-Emlle Baudot发明的一种编码,是一种绝对编码方式,典型格雷码是一种具有反射特性和循环特性的单步自补码,它的循环、单步特性消除了随机取数时出现重大误差的可能,它的反射、自补特性使得求反非常方便。格雷码属于可靠性编码,是一种错误最小化的编码方式,因为,虽然自然二进制码可以直接由数/模转换器转换成模拟信号,但在某些情况,例如从十进制的3转换为4时二进制码的每一位都要变,能使数字电路产生很大的尖峰电流脉冲。而格雷码则没有这一缺点,它在相邻位间转换时,只有一位产生变化。它大大地减少了由一个状态到下一个状态时逻辑的混淆。由于这种编码相邻的两个码组之间只有一位不同,因而在用于浮子钢带的转角位移量-数字量的转换中,当浮子钢带的转角位移量发生微小变化(1mm)而可能引起数字量发生变化时,格雷码仅改变一位,这样与其它编码同时改变两位或多位的情况相比更为可靠,即可减少出错的可能性。表(1)为几种二进制码量化电平对照表。

 

在液位计的变送器中,编码机构—格雷码盘采用的是14位格雷码来映射浮子钢带输出的转角位移量信号,液位变化1mm时,对应的14位格雷码只变化一位。因此,我们采用AELTA公司SC500 PLC 16点直流输入模块,通过一根RVVP18×.12电缆和现场变送器内格雷码盘连接,直接采集14位格雷码信号至PLC

四、技术依据

在技术上若读入PLC的脉冲频率不高,如每秒不到100次,使用 PLC普通的I/O输入点既可采集。PLC采集现场编码机构—格雷码盘的14位格雷码信号,就相当于低频率的脉冲输入, PLC要求外部输入信号的ONOFF状态的反应时间只要大于或等于2ms就可以被PLC 的输入模块可靠的采集,因为一般PLC的输入延迟不到8ms,实际应用中,由于罐区储罐体积大小的因素影响,储罐内介质的液位变化是十分缓慢,液位变化±1mm的反应时间都在几秒钟以上,就等同于采集14位格雷码每变化一位的时间都大于PLC的输入模块采集的反应时间。

在采集数据传输的距离上;PLC要求外部输入信号的ON状态时的电压大于8v/2mAOFF状态时的电压小于4v/1mA,就可以被PLC16点直流输入模块可靠的采集,实际应用中,罐区储罐距操作室的距离最远的一个储罐为700多米,在PLC16点直流输入模块端子上测量格雷码信号输入时,ON状态时的电压为 19v左右,OFF状态时的电压为0v,满足了PLC的技术要求。同时,储罐温度信号也通过此电缆由PLCA/D模块采集。

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