1、工业控制及编程工业控制及编程数据类型及信号类型数据类型及信号类型Page 2前言前言 欢迎各位同事来参加培训，我将竭诚为您服务。希望您在听课期间满意、愉快、舒心。也希望您对我的讲课提出宝贵的意见和建议 本课程主要讲解工业控制编程的入门基础-数据类型，及工业控制当中常见的信号类型。特别是我公司DCS用到的信号类型。Page 3常见的数据类型常见的数据类型n常见的数据类型常见的数据类型n 1、布尔型（、布尔型（BOOL）例如：例如：I0.0n 2、字节（、字节（Byte）（）（B）例如：）例如：IB0n 3、字（、字（Word)（W）例如：）例如：IW0n 4、双字（、双字（Double Word
2、）（）（DW）n 5、16位整数（位整数（INT，Integer）n 6、32位整数（位整数（DINT，Double Integer）n 7、浮点数（、浮点数（R，Real）n 8、自定义数据类型（、自定义数据类型（UDT）n 9、其他的一些数据类型、其他的一些数据类型Page 4数据类型数据类型n1、位（、位（bit)n常称为常称为BOOL（布尔型），只有两（布尔型），只有两个值：个值：0或或1。如：。如：I0.0，Q0.1，M0.0，V0.1等。等。Page 5数据类型数据类型n2、字节（、字节（Byte）n一个字节（一个字节（Byte）等于）等于8位（位（Bit），），其中其中0位为最低
3、位，位为最低位，7位为最高位。如：位为最高位。如：IB0（包括（包括I0.0I0.7位），位），QB0（包（包括括Q0.0Q0.7位），位），MB0，VB0等。等。范围：范围：00FF（十进制的（十进制的0255）。）。Page 6数据类型数据类型n3、字（、字（Word)n相邻的两字节（相邻的两字节（Byte）组成一个字）组成一个字（Word），来表示一个无符号数，因此，），来表示一个无符号数，因此，字为字为16位。如：位。如：IW0是由是由IB0和和IB1组成的，组成的，其中其中I是区域标识符，是区域标识符，W表示字，表示字，0是字的起是字的起始字节。需要注意的是，字的起始字节始字节。需要
4、注意的是，字的起始字节（如上例中的（如上例中的“0”）都必须是偶数。字的）都必须是偶数。字的范围为十六进制的范围为十六进制的0000FFFF（即十进制（即十进制的的065536）。在编程时要注意，如果已）。在编程时要注意，如果已经用了经用了IW0，如再用，如再用IB0或或IB1要特别加以要特别加以小心。小心。Page 7数据类型数据类型n 4、双字（、双字（Double Word）n 相邻的两个字（相邻的两个字（Word）组成一个双字，来表示一个）组成一个双字，来表示一个无符号数。因此，双字为无符号数。因此，双字为32位。如：位。如：MD100是由是由MW100和和MW102组成的，其中组成的
5、，其中M是区域标识符，是区域标识符，D表示双字，表示双字，100是双字的起始字节。需要注意的是，双字的起始字节是双字的起始字节。需要注意的是，双字的起始字节（如上例中的（如上例中的“100”）和字一样，必须是偶数。双字的）和字一样，必须是偶数。双字的范围为十六进制的范围为十六进制的0000FFFFFFFF（即十进制的（即十进制的04294967295）。在编程时要注意，如果已经用了）。在编程时要注意，如果已经用了MD100，如再用如再用MW100或或MW102要特别加以小心。要特别加以小心。n 以上的字节、字和双字数据类型均为无符号数，即只以上的字节、字和双字数据类型均为无符号数，即只有正数，
6、没有负数。有正数，没有负数。Page 8数据类型数据类型n 位与字的关系举例位与字的关系举例I0.7I0.6I0.5I0.4I0.0I0.1I0.2I0.3位位IB0I1.7I1.6I1.5I1.4I1.0I1.1I1.2I1.3IB1位位IW0IW1ID0IB2IB3字节字节字字双字双字 Page 9数据类型数据类型n5、16位整数（位整数（INT，Integer）n整数为有符号数，最高位为符号整数为有符号数，最高位为符号位，位，1表示负数，表示负数，0表示正数。范围为表示正数。范围为3276832767。Page 10数据类型数据类型n6、32位整数（位整数（DINT，Double Int
7、eger）n32位整数和位整数和16位整数一样，为有位整数一样，为有符号数，最高位为符号位，符号数，最高位为符号位，1表示负数，表示负数，0表示正数。范围为表示正数。范围为21474836482147483647。Page 11数据类型数据类型n7、浮点数（、浮点数（R，Real）n浮点数为浮点数为32位，可以用来表示小位，可以用来表示小数。数。Page 12数据类型数据类型n8、自定义数据类型（、自定义数据类型（UDT）n 用户定义的数据类型（用户定义的数据类型（UDT，User-Defined Data Types）由用）由用户将基本数据类型和复合数据类型组合在一起形成的数据类型。户将基本
8、数据类型和复合数据类型组合在一起形成的数据类型。Page 13数据类型数据类型n 9、其他：、其他：n 日期时间 DTn DATE_AND_TIME n 定义64位区（8字节）。用BCD码存储时间信息：n 字节从低到高0-5分别对应年、月、日、小时、分、秒；n 字节6和字节7的高位对应毫秒，字节7低位对星期几n n 字符串STRING n 可以定义254个字符。字符串默认大小为256字节（存放254个字符加两个字节的字头）。可以通过定义字符串的实际数目来减少欲设置，如STRING7 SIEMENSn n 数组ARRAY n 定义一种数据格式的数组n n 构造STRUCT n 定义多种数据类型组
9、合的数组Page 14信号类型信号类型模拟量模拟量开关量热电阻RTD热电偶热电偶TC脉冲信号数字信号输出混合信混合信号号常见4-20mA0-20mA0-5V0-10V电机运行状态泵的启动、停止pt100cu50K型S型以一个脉冲代表一个固定的测量数值量，多用于流量计的辅助输出，作为积分计数的依据串行通信和总线通信RSC32CRS485MODBUSFFBUSProfiBusCAN等模拟信号是叠加数字信号模拟信号回路进行HART、BRAIN通信协等；注：RTD或TC严格意义上不能叫仪表的输出信号，只能叫温度元件的测量方式或输出方式，但是DCS卡件或部分PLC的输入端口可以直接接受这种测量方式的输出
10、信号。Page 15信号类型信号类型 即0/4 20mADC，这类信号是最为普通常用的；另外也可采用电压输出方式，但传输距离受到较大的限制。n模拟量输入 AO：（FM147 大信号输入模块）常见如：液位变送器输入信号、电动阀门的反馈信号、流量计，电导率等用于在DCS画面上显示或参与程序运算的（Real型）型号。n模拟量输出 AI：（FM151 大信号输出模块）主要用于控制执行器、电动阀门的开度信号。1、模拟量输入输出（、模拟量输入输出（AI、AO）信号）信号4mA12mA20mA8mA16mA0%25%50%75%100%信号信号量程量程Page 16信号类型信号类型 开关量也就是只有开（1）
11、和关（0）两种状态，主要用于电机或泵的启停或是否运行的监控。n 开关量输入（DI）：（FM161 开关量输入模块）开关量输入一般与其控制电机或泵的电气柜相连接，接受电气回路中的干接点信号。n 开关量输出（DO）：（FM171 开关量输入模块及继电器板）与开关量输入类似，开关量输入一般与其控制电机或泵的电气柜相连接，发送开关信号给电气柜用于启停电机或泵。注：开关量输入输出也用于蝶阀，球阀，截止阀等开关量阀门的控制2、开关量输入输出（、开关量输入输出（DI、DO）Page 17n热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛
12、应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。电阻温度探测器(RTD)实际上是一根特殊的导线，它的电阻随温度变化而变化，通常RTD材料包括铜、铂、镍及镍/铁合金。RTD元件可以是一根导线，也可以是一层薄膜，采用电镀或溅射的方法涂敷在陶瓷类材料基底上。n常见的为PT100与cu50热电阻。n其中100 与50 表示在0时其电阻值为100和50信号类型信号类型3、热电阻、热电阻 RTD 信号信号（电阻温度探测器 pt100,、cu50）温度温度（）-250255075100125150175200225电阻（）90.19100109.73119.40128.99138.51147.95157.33166
13、.63175.86185.01PT100热电阻分度表热电阻分度表注：注：pt100的测温范围为：的测温范围为：-200850Page 18信号类型信号类型 热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场，与控制室之间存在一定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。n二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合 n三线制：在热电阻的根部的一端连
14、接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的。n四线制：略 n热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。为何热电阻接三根导线为何热电阻接三根导线Page 19信号类型信号类型n
15、 热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件,是由两种不同成分的导体两端接合成回路时，当两接合点 热电偶温度不同时，就会在回路内产生热电势。如果热电偶的工作端与参比端存有温差时，显示仪表将会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。热电偶的热电动热将随着测量端温度升高而增长，它的大小只与热电偶材料和两端的温度有关，与热电极的长度、直径无关。n 在热电偶回路中接入第三种金属材料时，只要该材料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此，在热电偶测温时，可接入测量仪表，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。n 热电偶测量温度时要求其冷端（测量端为热端，通过引
16、线与测量电路连接的端称为冷端）的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时，冷端的（环境）温度变化，将严重影响测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿。MACSV系统是在机柜内cu50热电阻做为冷端补偿的。n MACSV系统如热电偶断路，DCS画面显示的为冷端温度。热电偶热电偶 TCPage 20信号类型信号类型K型热电偶分度表型热电偶分度表温度温度（）0100200300400500600电势（mV）04.0968.13812.20916.39720.64424.905温度温度（）7008009001000110012001300电势（mV）29.12933.27537.32641.27645.11948.83852.410注：注：K型热电偶测温范围为：型热电偶测温范围为：-270137221谢谢！谢谢！
