[发明专利]利用PLC热电阻输入模块同时测温度和开关量信号方法

说明书

本发明公开了一种利用PLC热电阻输入模块检测温度和开关量信号的方法，属于自动化过程检测与控制技术领域，该方法包括以下步骤：将开关量触点信号串接进热电阻信号回路中；消除开关量触点信号接入热电阻信号回路中对温度检测精度的影响；在PLC中增加逻辑判断识别方法，同时检测温度和开关量触点信号。该方法解决了现有技术中PLC系统DI数字输入模块通道不足的问题，扩展了PLC系统的开关量信号的输入能力，减少了购买DI数字输入模块以及PLC系统升级改造的成本费用，减少了实施作业的时间，快速响应了现场实际需求，该方法适用范围广，具有广泛的推广价值。

技术领域

本发明涉及自动化过程检测与控制技术领域，更具体地，涉及一种利用PLC热电阻输入模块同时测温度和开关量信号方法。

背景技术

在工业生产过程中，通常需要检测一些过程变量，如：温度、压力、差压、流量、液位、纯度、阀位、运转状态温度、操作指令等模拟量和开关量信号，并对上述过程变量进行调节及控制，以使生产过程保持安全、连续、稳定运行；目前,PLC(可编程逻辑控制器)系统广泛应用于工业生产的过程控制中，其中，温度信号的检测采用的是安装于现场被测介质管道或容器的热电阻(RTD)或者热电偶(TC)等感温元件进行一次检测，其中热电阻是利用被测介质的温度变化会引起热电阻阻值的变化，而热电偶则是利用温度变化引起电动势的变化，再将感温元件测到的信号通过电缆接入PLC系统所对应的专用的热电阻或热电偶信号输入模块，后端的控制处理器模块将前端输入的热电阻阻值或热电偶电动势值进行转换处理，换算出对应的温度值。开关量信号的检测则是通过将现场来的限位开关、操作按钮、继电器触点的闭合或断开线路接入PLC系统的数字输入(DI)模块，外接电源向DI模块的公共端及输入触点供电，当触点闭合时，对应的数字输入模块通道得电，触点断开时，对应的数字输入模块通道失电，后端的控制处理器模件根据电压来判断现场开关量的状态，多用于电机运行或停止状态、阀门全开或全闭状态、启停操作指令、盘箱门柜的开闭等状态检测。因此，PLC控制系统中，要检测不同的过程变量，需要使用不同类型的变量输入模块，配合控制处理器进行工作，来实现不同的变量检测，且一个变量输入模块通道只能检测一个特定类型的过程变量。

PLC的热电阻(RTD)输入模块检测温度信号接线电路图如说明书附图1所示，热电阻测温传感器一般采用三线制接法接入到PLC的热电阻(RTD)信号输入模块，即热电阻的A、B、B三相分别接入PLC热电阻信号输入模块某一通道所对应的接线端子，A、B两端阻值为热电阻阻值R0加上热电阻现场端至PLC模块接线端子之间两根线路的阻值R1、R2，即RAB＝R0+R1+R2，B、B两端电阻值为热电阻现端至PLC模块接线端子之间两根线路阻值R2与R3之和，即RBB＝R2+R3，而PLC系统测温算法测得的实际阻值RS则是：A、B两端电阻值减去B、B两端的线路电阻，即RS＝RAB-RBB，RS＝R0+R1+R2-(R2+R3)，

因为热电阻现场端至PLC的RTD输入模块的电缆内三芯线的路由长度和环境均相同，因此三根线路的阻值也相同，即R1＝R2＝R3，所以：RS＝R0+R1+R2-(R2+R3)＝R0+R1+R2-R2-R3＝R0，即PLC模块检测到的实际电阻值就是热电阻感应到的被测介质温度所对应的阻值，因此，热电阻三线制接法目的是为了消除线路电阻对温度检测精度的影响；数字输入(DI)模块检测开关量接线电路图如说明书附图2所示，PLC数字输入(DI)模块通常是在模块的共地端与各输入通道端加直流24V电源，正极串接入所需要检测的操作开关、限位开关、继电器等设备的触点，当触点闭合时，相应的输入通道检测到高电平，即“1”状态；当触点断开时，相应的输入通道检测到低电平，即“0”状态，从而来判断输入的开关量信号的状态。