數(shù)據(jù)類型及信號(hào)類型課件

1、工業(yè)控制及編程數(shù)據(jù)類型及信號(hào)類型前言歡迎各位同事來(lái)參加培訓(xùn)，我將竭誠(chéng)為您服務(wù)。希望您在聽(tīng)課期間滿意、愉快、舒心。也希望您對(duì)我的講課提出寶貴的意見(jiàn)和建議本課程主要講解工業(yè)控制編程的入門基礎(chǔ)-數(shù)據(jù)類型，及工業(yè)控制當(dāng)中常見(jiàn)的信號(hào)類型。特別是我公司DCS用到的信號(hào)類型。2常見(jiàn)的數(shù)據(jù)類型常見(jiàn)的數(shù)據(jù)類型1、布爾型（BOOL） 例如：I0.02、字節(jié)（Byte）（B）例如：IB03、字（Word)（W）例如：IW04、雙字（Double Word）（DW）5、16位整數(shù)（INT，Integer）6、32位整數(shù)（DINT，Double Integer）7、浮點(diǎn)數(shù)（R，Real）8、自定義數(shù)據(jù)類型（UDT）9、

2、其他的一些數(shù)據(jù)類型3數(shù)據(jù)類型1、位（bit)常稱為BOOL（布爾型），只有兩個(gè)值：0或1。如：I0.0，Q0.1，M0.0，V0.1等。4數(shù)據(jù)類型2、字節(jié)（Byte）一個(gè)字節(jié)（Byte）等于8位（Bit），其中0位為最低位，7位為最高位。如：IB0（包括I0.0I0.7位），QB0（包括Q0.0Q0.7位），MB0，VB0等。范圍：00FF（十進(jìn)制的0255）。5數(shù)據(jù)類型3、字（Word)相鄰的兩字節(jié)（Byte）組成一個(gè)字（Word），來(lái)表示一個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)，因此，字為16位。如：IW0是由IB0和IB1組成的，其中I是區(qū)域標(biāo)識(shí)符，W表示字，0是字的起始字節(jié)。需要注意的是，字的起始字節(jié)（如上例中的

3、“0”）都必須是偶數(shù)。字的范圍為十六進(jìn)制的0000FFFF（即十進(jìn)制的065536）。在編程時(shí)要注意，如果已經(jīng)用了IW0，如再用IB0或IB1要特別加以小心。6數(shù)據(jù)類型4、雙字（Double Word）相鄰的兩個(gè)字（Word）組成一個(gè)雙字，來(lái)表示一個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)。因此，雙字為32位。如：MD100是由MW100和MW102組成的，其中M是區(qū)域標(biāo)識(shí)符，D表示雙字，100是雙字的起始字節(jié)。需要注意的是，雙字的起始字節(jié)（如上例中的“100”）和字一樣，必須是偶數(shù)。雙字的范圍為十六進(jìn)制的0000FFFFFFFF（即十進(jìn)制的04294967295）。在編程時(shí)要注意，如果已經(jīng)用了MD100，如再用MW100或

4、MW102要特別加以小心。以上的字節(jié)、字和雙字?jǐn)?shù)據(jù)類型均為無(wú)符號(hào)數(shù)，即只有正數(shù)，沒(méi)有負(fù)數(shù)。7數(shù)據(jù)類型位與字的關(guān)系舉例I0.7I0.6I0.5I0.4I0.0I0.1I0.2I0.3位IB0I1.7I1.6I1.5I1.4I1.0I1.1I1.2I1.3IB1位IW0IW1ID0IB2IB3字節(jié)字雙字 8數(shù)據(jù)類型5、16位整數(shù)（INT，Integer）整數(shù)為有符號(hào)數(shù)，最高位為符號(hào)位，1表示負(fù)數(shù)，0表示正數(shù)。范圍為3276832767。9數(shù)據(jù)類型6、32位整數(shù)（DINT，Double Integer）32位整數(shù)和16位整數(shù)一樣，為有符號(hào)數(shù)，最高位為符號(hào)位，1表示負(fù)數(shù)，0表示正數(shù)。范圍為214748

5、36482147483647。10數(shù)據(jù)類型7、浮點(diǎn)數(shù)（R，Real）浮點(diǎn)數(shù)為32位，可以用來(lái)表示小數(shù)。11數(shù)據(jù)類型8、自定義數(shù)據(jù)類型（UDT）用戶定義的數(shù)據(jù)類型（UDT，User-Defined Data Types）由用戶將基本數(shù)據(jù)類型和復(fù)合數(shù)據(jù)類型組合在一起形成的數(shù)據(jù)類型。12數(shù)據(jù)類型9、其他： 日期時(shí)間 DT DATE_AND_TIME 定義64位區(qū)（8字節(jié)）。用BCD碼存儲(chǔ)時(shí)間信息： 字節(jié)從低到高0-5分別對(duì)應(yīng)年、月、日、小時(shí)、分、秒； 字節(jié)6和字節(jié)7的高位對(duì)應(yīng)毫秒，字節(jié)7低位對(duì)星期幾 字符串STRING 可以定義254個(gè)字符。字符串默認(rèn)大小為256字節(jié)（存放254個(gè)字符加兩個(gè)字節(jié)的字

6、頭）?？梢酝ㄟ^(guò)定義字符串的實(shí)際數(shù)目來(lái)減少欲設(shè)置，如STRING7 SIEMENS 數(shù)組ARRAY 定義一種數(shù)據(jù)格式的數(shù)組 構(gòu)造STRUCT 定義多種數(shù)據(jù)類型組合的數(shù)組13信號(hào)類型模擬量開(kāi)關(guān)量熱電阻RTD熱電偶TC脈沖信號(hào)數(shù)字信號(hào)輸出混合信號(hào)常見(jiàn)4 -20mA0 -20mA0 -5V0-10V電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)泵的啟動(dòng)、停止pt100cu50K型S型以一個(gè)脈沖代表一個(gè)固定的測(cè)量數(shù)值量，多用于流量計(jì)的輔助輸出，作為積分計(jì)數(shù)的依據(jù)串行通信和總線通信RSC32CRS485MODBUSFFBUSProfiBusCAN等模擬信號(hào)是疊加數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)回路進(jìn)行HART、BRAIN通信協(xié)等；注：RTD或TC嚴(yán)格意義

7、上不能叫儀表的輸出信號(hào)，只能叫溫度元件的測(cè)量方式或輸出方式，但是DCS卡件或部分PLC的輸入端口可以直接接受這種測(cè)量方式的輸出信號(hào)。14信號(hào)類型 即0/4 20mADC，這類信號(hào)是最為普通常用的；另外也可采用電壓輸出方式，但傳輸距離受到較大的限制。模擬量輸入 AO：（FM147 大信號(hào)輸入模塊） 常見(jiàn)如：液位變送器輸入信號(hào)、電動(dòng)閥門的反饋信號(hào)、流量計(jì)，電導(dǎo)率等用于在DCS畫(huà)面上顯示或參與程序運(yùn)算的（Real型）型號(hào)。模擬量輸出 AI：（FM151 大信號(hào)輸出模塊） 主要用于控制執(zhí)行器、電動(dòng)閥門的開(kāi)度信號(hào)。1、模擬量輸入輸出（AI、AO）信號(hào)4mA12mA20mA8mA16mA0%25%50%7

8、5%100%信號(hào)量程15信號(hào)類型 開(kāi)關(guān)量也就是只有開(kāi)（1）和關(guān)（0）兩種狀態(tài)，主要用于電機(jī)或泵的啟?；蚴欠襁\(yùn)行的監(jiān)控。開(kāi)關(guān)量輸入（DI）：（FM161 開(kāi)關(guān)量輸入模塊）開(kāi)關(guān)量輸入一般與其控制電機(jī)或泵的電氣柜相連接，接受電氣回路中的干接點(diǎn)信號(hào)。開(kāi)關(guān)量輸出（DO）：（FM171 開(kāi)關(guān)量輸入模塊及繼電器板） 與開(kāi)關(guān)量輸入類似，開(kāi)關(guān)量輸入一般與其控制電機(jī)或泵的電氣柜相連接，發(fā)送開(kāi)關(guān)信號(hào)給電氣柜用于啟停電機(jī)或泵。注：開(kāi)關(guān)量輸入輸出也用于蝶閥，球閥，截止閥等開(kāi)關(guān)量閥門的控制2、開(kāi)關(guān)量輸入輸出（DI、DO）16熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量精確

9、度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。電阻溫度探測(cè)器(RTD)實(shí)際上是一根特殊的導(dǎo)線，它的電阻隨溫度變化而變化，通常RTD材料包括銅、鉑、鎳及鎳/鐵合金。RTD元件可以是一根導(dǎo)線，也可以是一層薄膜，采用電鍍或?yàn)R射的方法涂敷在陶瓷類材料基底上。常見(jiàn)的為PT100與cu50熱電阻。 其中100 與50 表示在0時(shí)其電阻值為100和50信號(hào)類型3、熱電阻 RTD 信號(hào) （電阻溫度探測(cè)器 pt100,、cu50）溫度（）-250255075100125150175200225電阻（）90.19100109.73119.40128.99138.51147.95157.33166.

10、63175.86185.01PT100熱電阻分度表注：pt100的測(cè)溫范圍為：-20085017信號(hào)類型 熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號(hào)通過(guò)引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響。 二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線制：這種引線方法很簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r，r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合 三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種

11、方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程控制中的最常用的。 四線制：略 熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測(cè)量誤差。這是因?yàn)闇y(cè)量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測(cè)量誤差。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差。為何熱電阻接三根導(dǎo)線18信號(hào)類型熱電偶是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件,是由兩種不同成分的導(dǎo)體兩端接合成回路時(shí)，當(dāng)兩接合點(diǎn) 熱電

12、偶溫度不同時(shí)，就會(huì)在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電勢(shì)。如果熱電偶的工作端與參比端存有溫差時(shí)，顯示儀表將會(huì)指示出熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)所對(duì)應(yīng)的溫度值。熱電偶的熱電動(dòng)熱將隨著測(cè)量端溫度升高而增長(zhǎng)，它的大小只與熱電偶材料和兩端的溫度有關(guān)，與熱電極的長(zhǎng)度、直徑無(wú)關(guān)。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí)，只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此，在熱電偶測(cè)溫時(shí)，可接入測(cè)量?jī)x表， 測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后，即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求其冷端（測(cè)量端為熱端，通過(guò)引線與測(cè)量電路連接的端稱為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測(cè)量時(shí)，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償。 MACSV系統(tǒng)是在機(jī)柜內(nèi)cu50熱電阻做為冷端補(bǔ)償?shù)?。MACSV系統(tǒng)如熱電偶斷路，DCS畫(huà)面顯示的為冷端溫度。熱電偶