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PLC模拟量模块A/D转换精度和读到的数值有关系吗

时间:2019-08-30 19:46 来源:电工之家

答案是有关系,但是在普通的应用中影响不大,或者说在很多的应用中都可以不用关心这个精度问题!

先确定一个说明问题的方法:
想了一下,这个问题还不是很好说明,所以先统一一下思路,通过具体的例子来解释比较好!

比如用西门子300AI 8*12bit的模拟量模块来采集0-100度之间变化的温度,这里的12bit就是说的模块的精度,且模块的精度是硬件电子电路在设计好之后就确定了的,这里我先来分析一下这个12bit的模块,能读取到的最小温度变化值是多少?然后再看看13bit的,15bit的分别是多少?就可以知道精度和数值的关系了,也就到达解释题目的目的!

有必要看一下西门子AI模块精度的数据格式规定:
西门子300PLC的AI模块模/数转换后的的数值是16位的整形数值,且对应精度来说是高位对齐,低位补0的的形式,如下图:

PLC模拟量模块A/D转换精度和读到的数值有关系吗
这个表格上的x号表示无论何时x号的位置都只能是0,也就是说这几位的硬件精度不够,这几位不能够感知到外部信号的变化,总是为0了!

另外西门子300PLC中规定单极性信号合理范围内的数值范围是0-27648,即0-100度温度读取后的数值是十进制的0-27648,这样通过上边的这个表格,可以得到如下的计算:

15bit精度,最小读数是1,那么1/27648再乘以100,结果是约等于0。003617°C。

13bit精度,最小读数就是4,即4/24648*100=0.014468°C。

12bit精度,最小读数就是8,即8/27648*100=0。028935°C。

我解释一下为何12bit精度的最下读数是8,上边我说西门子规定高位对齐,精度的说法是从最坐标的第14位开始,因为最高位第15位是符号位,从14位开始向右数12位,即到第3位,0,1,2位都只能是0,所以第3位就是12bit精度的最小位!也就是2#0 0 0 0 _0 0 0 0 _0 0 0 0 _1 0 0 0 , 因此该位为1,转换为十进制就8。

到这里也就得出结论了:
也就是说12bit精度是模拟量输入模块,能表示的最小温度值就是0.028935°,如果想想表示0.014468°或者0.003617°,12bit的模块是不能实现的,因为其精度不够!

还需要说明的是不管是12bit还是13bit,还是15bit,100°温度信号接进来的时候,PLC中的数值都是27648,0度的信号接进来的时候数值都是0。 精度就和温度计的最小刻度值一样,它就只决定最小的能读取到的数值!

还说一点因为即使12bit的温度,也能表达出0。028度的温度变化,这样就满足了很多的应用场合,因此开始我说在普通应用中不用太关系这个点!

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