在工厂自动化生产线中,PLC 就像 “大脑”,而模拟量信号是它感知世界的 “神经”。温度、压力、流量这些连续变化的物理量,通过传感器变成电流(4-20mA)或电压(0-10V)信号,传到 PLC 后经过处理,就能控制设备运行。
模拟量信号处理有两个关键步骤。第一步是 “信号转换”,PLC 内部用数字量工作,得通过 A/D 模块把模拟信号变成数字值,就像翻译把外语转成母语。比如温度传感器测到 80℃,对应输出 12mA 电流,PLC 会把它转换成 0-32000 之间的数字,再算出实际温度。第二步是 “滤波抗干扰”,车间电机多、线路杂,信号容易 “失真”,用平均值滤波法连续采集 5 次数据取平均,能让测量精度提高 20%。
PID 控制则是 PLC 的 “调节手”。比如恒温水箱要维持 60℃,当水温降到 58℃,PID 会算出需要加大加热功率;升到 62℃,又会减小功率。这里面,P 是 “比例”,偏差越大调得越猛;I 是 “积分”,慢慢消除微小偏差;D 是 “微分”,提前预判变化趋势。有个食品厂用 PID 控制杀菌釜温度,波动范围从 ±5℃缩小到 ±0.5℃,产品合格率提升了 15%。
实际应用中,要给传感器做好屏蔽线,避免信号被干扰;PID 参数可以先试 P,再调 I,后加 D,就像调收音机找台。掌握这些技巧,PLC 就能把生产线的温度、压力等参数控制得服服帖帖。