PLC 模擬量信號處理與 PID 控制應用

在工廠自動化生產(chǎn)線中，PLC 就像 “大腦”，而模擬量信號是它感知世界的 “神經(jīng)”。溫度、壓力、流量這些連續(xù)變化的物理量，通過傳感器變成電流（4-20mA）或電壓（0-10V）信號，傳到 PLC 后經(jīng)過處理，就能控制設備運行。

模擬量信號處理有兩個關鍵步驟。步是 “信號轉換”，PLC 內(nèi)部用數(shù)字量工作，得通過 A/D 模塊把模擬信號變成數(shù)字值，就像翻譯把外語轉成母語。比如溫度傳感器測到 80℃，對應輸出 12mA 電流，PLC 會把它轉換成 0-32000 之間的數(shù)字，再算出實際溫度。第二步是 “濾波抗干擾”，車間電機多、線路雜，信號容易 “失真”，用平均值濾波法連續(xù)采集 5 次數(shù)據(jù)取平均，能讓測量精度提高 20%。

PID 控制則是 PLC 的 “調(diào)節(jié)手”。比如恒溫水箱要維持 60℃，當水溫降到 58℃，PID 會算出需要加大加熱功率；升到 62℃，又會減小功率。這里面，P 是 “比例”，偏差越大調(diào)得越猛；I 是 “積分”，慢慢消除微小偏差；D 是 “微分”，提前預判變化趨勢。有個食品廠用 PID 控制釜溫度，波動范圍從 ±5℃縮小到 ±0.5℃，產(chǎn)品合格率提升了 15%。

實際應用中，要給傳感器做好屏蔽線，避免信號被干擾；PID 參數(shù)可以先試 P，再調(diào) I，后加 D，就像調(diào)收音機找臺。掌握這些技巧，PLC 就能把生產(chǎn)線的溫度、壓力等參數(shù)控制得服服帖帖。