RSLogix 5000 SCL: การคำนวณค่าต่ำสุดและค่าสูงสุดของอินพุตแอนะล็อก
ค่า Input Min/Max ของคำสั่ง SCL ใน RSLogix 5000 อ้างอิงจากความละเอียดบิตของการ์ดอนาล็อก เรียนรู้วิธีคำนวณค่าดิบสำหรับสัญญาณ 4-20mA, 0-10V และสัญญาณประเภทอื่น ๆ
คำสั่ง Scale with Parameters (SCL) ใน Logix 5000 ใช้แปลงค่าเชิงเส้นจากค่าดิบของอนาล็อกเคานต์ไปเป็นหน่วยทางวิศวกรรม การกำหนดค่าที่ผิดพลาดมักเริ่มจาก Input Min และ Input Max: ช่องเหล่านี้ไม่ใช่ค่ามิลลิแอมป์หรือโวลต์ แต่เป็นค่า A/D เคานต์ที่โมดูลอนาล็อกรายงานสำหรับช่วงสัญญาณไฟฟ้าที่เลือก การใช้ 4 และ 20 เป็นขอบเขตของเคานต์จะทำให้ค่ากระบวนการผิดเพี้ยนจนดูคล้ายทรานสมิตเตอร์ขัดข้อง
เอาต์พุต = ((อินพุต − Input_Min) ÷ (Input_Max − Input_Min)) × (Scaled_Max − Scaled_Min) + Scaled_Min
ความละเอียดและช่วงค่าเคานต์
ความละเอียดของบิตจะกำหนดช่วงจำนวนเต็มเต็มสเกลตามทฤษฎี แต่โมดูล Rockwell มักใช้สเกลแบบมีออฟเซ็ตหรือสเกลเฉพาะของผู้ผลิต ควรอ่านค่าเคานต์จากตารางข้อมูลของโมดูลในคู่มือติดตั้งเสมอ ไม่ควรอาศัยเพียงการคำนวณจากเลขยกกำลังของสอง
| ความละเอียด | เต็มสเกลแบบยูนิโพลาร์ | เต็มสเกลแบบไบโพลาร์ |
|---|---|---|
| 12 บิต | 0–4095 | −2048–+2047 |
| 14 บิต | 0–16384 | −8192–+8191 |
| 15 บิต | 0–32767 | −16384–+16383 |
| 16 บิต | 0–65535 | −32768–+32767 |
การคำนวณ Input Min / Max สำหรับสัญญาณแบบไลฟ์ซีโร่
สำหรับสัญญาณช่วงย่อยบนการ์ดที่มีช่วงเต็มสเกลกว้างกว่า:
Input_Min = (Signal_Low ÷ Signal_FullScale) × FullScale_Counts Input_Max = (Signal_High ÷ Signal_FullScale) × FullScale_Counts
ตัวอย่าง — 1746-NI4 ในโหมด 4–20 mA โดยมีเต็มสเกล 0–20 mA ที่ 16384 เคานต์:
- Input_Min = (4 ÷ 20) × 16384 ≈ 3277
- Input_Max = 16384
- สำหรับ 0–20 บาร์: Scaled_Min = 0, Scaled_Max = 20
ขอบเขตค่าดิบเดียวกันนี้ยังรองรับช่วงทางวิศวกรรมที่เลื่อนตำแหน่ง เช่น −1 ถึง +6 บาร์ เมื่อช่วงการวัดของทรานสมิตเตอร์กำหนดไว้เช่นนั้น
| โมดูล | ช่วง | Input Min | Input Max |
|---|---|---|---|
| 1746-NI4 | 4–20 mA | 3277 | 16384 |
| 1756-IF16 | 4–20 mA | 6241 | 31208 |
| 1769-IF4 | 4–20 mA | 3277 | 16383 |
| 1794-IE8 | 4–20 mA | 3277 | 16384 |
ความละเอียดที่ใช้งานจริงและ “13.67 บิต”
การใช้งาน 4–20 mA บนช่วงเต็มสเกล 0–20 mA ที่ความละเอียด 14 บิต ใช้เพียง 13107 จาก 16384 เคานต์ โดย log₂(13107) ≈ 13.67 บิต การสูญเสียนี้เป็นผลโดยธรรมชาติของออฟเซ็ตแบบไลฟ์ซีโร่บนช่วงหน้าต่าง ADC ที่กว้างกว่า ไม่ใช่ข้อผิดพลาดในการกำหนดค่า การ์ดที่ปรับช่วง ADC เป็น 4–20 mA โดยตรง เช่น 1756-IF16 ในโหมดช่องสัญญาณ 4–20 mA จะให้ความละเอียดที่ใช้งานจริงได้เต็มขึ้นตลอดช่วงแอ็กทีฟ 16 mA
ขั้นตอนการกำหนดค่าใน Studio 5000
- เปิดคุณสมบัติของโมดูล แล้วบันทึกช่วงอินพุตและรูปแบบข้อมูลที่กำหนดไว้
- ค้นหาค่าเคานต์จำนวนเต็มสำหรับจุดปลายสัญญาณด้านต่ำและด้านสูง
- ป้อนขีดจำกัดทางวิศวกรรมของทรานสมิตเตอร์ลงใน Scaled_Min / Scaled_Max
- แมปแท็กช่องสัญญาณเข้ากับ Input ของ SCL และแมปแท็กกระบวนการชนิด REAL เข้ากับ Output
- ใช้ CPT แยกต่างหากเฉพาะเมื่อการแปลงหน่วยควรอยู่นอกการแมปเชิงเส้น
SCL กับ CPT ในการใช้งานจริง
SCL ยังคงเป็นตัวเลือกที่ชัดเจนกว่าสำหรับการแมปทรานสมิตเตอร์แบบเชิงเส้นเพียงรายการเดียว เนื่องจากขอบเขตทั้งสี่อยู่ในคำสั่งเดียวและช่วยบันทึกหลักการทำงานไว้ให้ช่างเทคนิคคนถัดไป CPT เหมาะกว่าเมื่อสมการสเกลต้องมีออฟเซ็ตระหว่างทาง ความสัมพันธ์การไหลแบบรากที่สอง หรือการแปลงหน่วยหลายขั้นตอนภายในสมการเดียว ความแตกต่างด้านเวลาในการประมวลผลบนคอนโทรลเลอร์ Logix รุ่นใหม่แทบไม่มีนัยสำคัญ สิ่งที่สำคัญกว่าคือความอ่านง่ายและการควบคุมการเปลี่ยนแปลง อย่าใช้การสเกลหน่วยทางวิศวกรรมของโมดูลร่วมกับ SCL บนช่องสัญญาณเดียวกัน เว้นแต่จะตั้งใจบายพาสเส้นทางใดเส้นทางหนึ่ง—การสเกลซ้ำเป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยระหว่างการทดสอบระบบและมักดูคล้ายความผิดพลาดในการสอบเทียบทรานสมิตเตอร์
คณิตศาสตร์ของช่วงเคานต์เทียบกับหน่วยทางวิศวกรรมจริง
จ่ายสัญญาณ 4 mA และยืนยันค่า Scaled_Min จ่ายสัญญาณ 20 mA และยืนยันค่า Scaled_Max จากนั้นตรวจสอบค่ากึ่งกลาง หากค่าเบี่ยงเบน แสดงว่าขอบเขตเคานต์หรือการเลือกช่วงของช่องสัญญาณไม่ถูกต้อง ควรใช้การสเกลหน่วยทางวิศวกรรมของโมดูลเมื่อช่วงสัญญาณคงที่ และใช้ SCL เมื่อจำเป็นต้องปรับช่วงขณะรันไทม์หรือใช้แท็กค่าดิบหลายรูปแบบ โปรดดู 1756-RM003 สำหรับคำสั่ง และคู่มือผู้ใช้โมดูลอนาล็อก (1746-UM005, 1756-UM009, 1769-UM002) สำหรับตารางค่าเคานต์ มาตรฐานการสเกลอนาล็อกควรจัดเก็บไว้พร้อมกับเอกสารเดียวกับที่ใช้กับทรัพยากร Logix PLC และ PAC อื่น ๆ
เกี่ยวกับผู้เขียน
Mark Townsend | วิศวกรระบบอัตโนมัติอาวุโส – ระบบ Allen-Bradley
Mark Townsend เป็นวิศวกรระบบอัตโนมัติอาวุโสที่มีประสบการณ์กับแพลตฟอร์ม Allen-Bradley มากกว่า 18 ปี ครอบคลุม ControlLogix, CompactLogix และ SLC-500 รุ่นเก่า งานประจำของเขาคือการนำลอจิก RSLogix / Studio 5000 และ HMI FactoryTalk View ไปใช้งานจริงกับระบบที่มีอายุการใช้งานมากและระบบที่ใช้แพลตฟอร์มผสมกัน
