スケーリングが PLC で行われる理由

2023-05-17

プログラマブルロジックコントローラー (PLC) は、機械やその他の機器を監視、制御、管理するために産業オートメーションで広く使用されています。 PLC の重要な機能の 1 つは信号処理です。入力信号は、出力デバイスを制御するために測定および調整されます。この記事では、PLC プログラミングでスケーリングが行われる理由、その重要性、およびその仕組みについて説明します。

1. スケーリングの重要性

スケーリングは、測定および処理されるデータが事前定義された範囲内にあることを保証するため、PLC プログラミングにおいて不可欠な機能です。スケーリングにより、PLC は生のセンサーデータを、必要な機能出力を実行するために処理できる使用可能な値に解釈できるようになります。スケーリングにより、センサーから出力されるデータの値の範囲が正確であることが保証され、システムが信頼性の高い一貫した結果を生成できるようになります。

ABB Teach Pendant 3HNEO0313-1 REV 13 10m lead cable ROBOT

ABB ティーチペンダント 3HNEO0313-1 REV 13 10m リードケーブル ROBOT

2. スケーリングの仕組み

スケーリングがどのように機能するかを理解するために、熱電対の温度測定値が PLC に送信される温度測定システムを考えてみましょう。熱電対によって生成された電圧は、PLC が処理する前に、アナログデジタルコンバータ (ADC) によって温度値に変換されます。 ADC が受信したデータは、温度値ではなく生の単位値で与えられます。

PLC デバイスで適切に処理するには、生の値を正しい温度値範囲に変換する必要があります。スケーリング係数は、生の信号を正しい温度に変換するために使用されます。スケーリング係数は、ボルトまたはミリアンペア単位の入力信号をスケールの範囲にマッピングする線形または非線形方程式を使用して導出されます。

Schneider Electric Zelio Logic Smart Logic Module - 12 Inputs

シュナイダーエレクトリック Zelio Logic スマートロジックモジュール - 12 入力

3. 一般的なスケーリングパラメータ

PLC スケーリングは、傾きと切片を使用して生のセンサー値を定義された範囲内の工業用パラメーターに変換する線形スケーリング関数に依存しています。傾きは変化率の推定値であり、切片はオフセットの値です。 PLC で信号のスケール値を決定するために使用される式は次のとおりです。

スケール値 = 生信号 x (最大スケール値 - 最小スケール値) /
(生の最大値 - 生の最小値)

どこ：
- スケーリング値はスケーリング後の出力値です
- 生の信号はセンサーから受信したスケーリングされていない値です
- 最大スケール値と最小スケール値は、信号範囲の最小許容値です。
- 最大生値と最小生値は、スケールの最大許容値と最小許容値に対応する生信号値です。

Schneider Electric Zelio Logic Logic Module - 8 Inputs SR2B122BD

シュナイダーエレクトリック Zelio Logic ロジックモジュール - 8 入力 SR2B122BD

4. スケーリングの利点

スケーリングは、PLC プログラミングの世界にいくつかの利点をもたらします。

- データの精度: スケーリングにより、処理されるデータに正確な情報とデータが確実に含まれ、信頼できる結果が得られます。
- データ過負荷の削減: 信号のスケーリングにより、無関係なデータが削除されるため、処理に必要なデータ量が削減されます。
- 解釈の容易さ: スケーリングされたパラメーターにより、信号解釈の複雑さが軽減され、同時に正確さと効率的な処理が提供されます。

結論

要約すると、スケーリングは PLC の重要なプログラミング機能です。定義された範囲内のセンサーから受信したデータを処理および解釈することで、生のセンサー測定の精度を保証します。スケーリングの主な利点には、信頼性、データ精度の向上、PLC デバイスによって処理されるデータ量の削減などが含まれます。正しい範囲のスケーリングパラメーターが使用されている場合、スケーリングにより、信頼性の高い正確な結果が保証されます。したがって、産業用制御システムが適切に機能するには、スケーリングが重要です。