PLC 模拟量信号处理与 PID 控制应用

在工厂自动化生产线中，PLC 就像 “大脑”，而模拟量信号是它感知世界的 “神经”。温度、压力、流量这些连续变化的物理量，通过传感器变成电流（4-20mA）或电压（0-10V）信号，传到 PLC 后经过处理，就能控制设备运行。

模拟量信号处理有两个关键步骤。步是 “信号转换”，PLC 内部用数字量工作，得通过 A/D 模块把模拟信号变成数字值，就像翻译把外语转成母语。比如温度传感器测到 80℃，对应输出 12mA 电流，PLC 会把它转换成 0-32000 之间的数字，再算出实际温度。第二步是 “滤波抗干扰”，车间电机多、线路杂，信号容易 “失真”，用平均值滤波法连续采集 5 次数据取平均，能让测量精度提高 20%。

PID 控制则是 PLC 的 “调节手”。比如恒温水箱要维持 60℃，当水温降到 58℃，PID 会算出需要加大加热功率；升到 62℃，又会减小功率。这里面，P 是 “比例”，偏差越大调得越猛；I 是 “积分”，慢慢消除微小偏差；D 是 “微分”，提前预判变化趋势。有个食品厂用 PID 控制釜温度，波动范围从 ±5℃缩小到 ±0.5℃，产品合格率提升了 15%。

实际应用中，要给传感器做好屏蔽线，避免信号被干扰；PID 参数可以先试 P，再调 I，后加 D，就像调收音机找台。掌握这些技巧，PLC 就能把生产线的温度、压力等参数控制得服服帖帖。