客户需要在简易PLC一体机上接入4-20mA接口的压力变送器,用于检测水位。

根据压强公式P=ρgH,水的密度为1.0*10³kg/m³, g=9.8N/kg,需要测量的最大水位为2m。

算得最大的P=1.0*10³kg/m³*9.8N/kg*2=19.6kPa,因此,推荐客户购买量程为20kPa的压力变送器。

由于控制器内部没有预置采样电阻,需要在外部并接100欧左右的采样电阻。

接线如附图1所示,X04为替客户定制改版的模拟输入接口。

A/D采样的数值自动保存到了控制器的内置变量,X04采样的数值自动保存至变量V239。

对于测得的A/D数值,需要做一些工程量转换得到真实的物理量。

根据理论计算,当变送器输出4mA时,对应的电压为0.4V,12位的ADC转换得到的数值为0.4/3.3*4095=496,水位为0cm。

当变送器输出20mA时,对应的电压为2V,ADC转换得到的数值为2/3.3*4095=2482,水位为20KPa/(ρg)=204cm。

实际测得当液位为0cm时,ADC值为400,液位为130cm时,ADC值为1845。

采用excel算出ADC与液位线性转换关系的系数和截距,分别为:k=0.0907, b=-36。

由于控制器不支持浮点数运算,k=0.0907转为5941/65535。

得到,水位(cm)=变量V239*5941/65535-36;

在控制器的程序组Z23,利用变量运算的指令实现工程量转换,如附图4。