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要把电压表头输出的电压信号转换成 PLC 能识别的开关量信号（数字量），核心是通过 “电压检测 + 电平转换” 实现 —— 当电压达到设定阈值时，输出 PLC 可识别的开关信号（如 24V DC 或 0V），这是工业现场将模拟电压信号转为开关量的典型需求。

一、实现思路

电压表头输出的是模拟电压信号（如 0-5V、0-10V 或 4-20mA 对应的电压），PLC 的开关量输入（DI）仅识别 “有 / 无” 电平（如 24V DC 为 ON，0V 为 OFF）。核心步骤：

1. 用电压比较器或继电器模块检测电压是否达到设定阈值；

2. 将比较 / 触发结果转换为 PLC DI 口兼容的开关信号（通常为 24V DC）；

3. 接线到 PLC 的 DI 通道，实现 “电压达标→PLC 开关信号 ON，未达标→OFF”。

二、两种实用实现方案（按成本 / 精度选择）

方案 1：低成本继电器模块（适合阈值固定、精度要求低）

这是新手最易上手的方案，用 “电压检测继电器” 直接触发开关信号，无需编程。

1. 硬件选型

• 核心器件：电压检测继电器模块（如 DC 0-30V 可调阈值，PNP/NPN 输出）；

• 配件：电压表头（确认输出信号类型，如 0-10V）、PLC（DI 口支持 24V DC）、24V 电源、杜邦线 / 屏蔽线。

2. 接线步骤

3. 调试步骤

1. 给继电器模块通 24V 电源，接入电压表头的电压信号；

2. 调节模块上的阈值电位器（如设定为 5V）；

3. 改变电压表头的输入电压：

• 电压≥5V 时，继电器吸合，PLC DI 口检测到 24V→开关信号 ON；

• 电压 < 5V 时，继电器断开，PLC DI 口无电压→开关信号 OFF；

4. 在 PLC 程序中读取该 DI 点状态（如 I0.0），即可判断电压是否达标。

4. PLC 程序示例（西门子 S7-200 SMART）

plc

// 梯形图逻辑：I0.0为电压检测继电器输出的开关信号
// Q0.0为报警/控制输出（电压达标时ON）
NETWORK 1: 电压阈值检测
LD      I0.0    // 电压≥设定阈值，I0.0=ON
=       Q0.0    // 触发输出（如报警灯、电机启动）

方案 2：高精度模拟量模块 + PLC 编程（适合阈值可调、精度要求高）

若需灵活调整阈值、或需多段电压判断，用 PLC 模拟量输入（AI）模块读取电压，再通过程序判断转为开关信号。

1. 硬件选型

• 核心器件：PLC 模拟量输入模块（如西门子 EM AI04，支持 0-10V 输入）、电压表头（0-10V 输出）；

• 配件：24V 电源、屏蔽线（减少干扰）。

2. 接线步骤

3. PLC 程序实现（以 S7-200 SMART 为例，STL 语言）

核心逻辑：读取模拟量电压值→转换为实际电压→与阈值比较→输出开关信号。

plc

// 定义变量
VAR
    AI_Value: INT;       // 模拟量原始值（0-32000对应0-10V）
    Actual_Voltage: REAL;// 转换后的实际电压（V）
    Voltage_Threshold: REAL := 5.0; // 设定阈值5V
    DI_Signal: BOOL;     // 转换后的开关信号
END_VAR

// 步骤1：读取模拟量输入（AIW0对应0-10V通道）
AI_Value := AIW0;

// 步骤2：模拟量转换为实际电压（0-32000 → 0-10V）
Actual_Voltage := AI_Value * 10.0 / 32000.0;

// 步骤3：比较阈值，生成开关信号
IF Actual_Voltage >= Voltage_Threshold THEN
    DI_Signal := TRUE;  // 电压达标，开关信号ON
ELSE
    DI_Signal := FALSE; // 未达标，开关信号OFF
END_IF;

// 步骤4：将开关信号映射到PLC输出（可选）
Q0.0 := DI_Signal;

4. 关键解释

• 模拟量转换公式：实际电压 = 原始值 × 量程上限 / 模拟量最大值（0-10V 对应 S7-200 SMART 的 0-32000）；

• 阈值可在程序中灵活修改（如改为 6.5V），无需调整硬件；

• 可增加滤波逻辑（如连续 3 次检测达标才触发），避免电压波动导致误判：

  plc

• // 滤波逻辑：连续3个扫描周期电压达标才触发
  VAR
      Filter_Count: INT := 0; // 滤波计数器
  END_VAR
  
  IF Actual_Voltage >= Voltage_Threshold THEN
      Filter_Count := Filter_Count + 1;
      IF Filter_Count >= 3 THEN
          DI_Signal := TRUE;
      END_IF;
  ELSE
      Filter_Count := 0;
      DI_Signal := FALSE;
  END_IF;

三、关键注意事项

1. 共地要求：所有设备（电压表头、继电器 / AI 模块、PLC）必须共地，否则会出现信号干扰、电压检测不准；

2. 信号隔离：若现场干扰大（如变频器、电机），需加隔离型电压变送器，避免电压信号被干扰；

3. 量程匹配：确认电压表头输出量程（如 0-5V/0-10V）与检测模块 / AI 模块量程一致，避免超量程损坏；

4. PLC DI 类型：区分 PNP/NPN 输出，PNP 输出接 PLC DI 的 “源型” 输入，NPN 接 “漏型” 输入（多数 PLC 支持兼容）。

总结

1. 低成本、固定阈值场景优先选电压检测继电器模块，接线即可用，无需编程；

2. 高精度、可调阈值场景选PLC 模拟量模块 + 程序判断，通过模拟量转换和逻辑比较生成开关信号；

3. 核心要点：确保电压信号与检测模块量程匹配、所有设备共地、开关信号兼容 PLC DI 口电平（24V DC）。

如果你的电压表头输出是特殊量程（如 4-20mA），只需将电压检测模块替换为电流检测模块，或在 PLC 程序中调整模拟量转换公式（4-20mA 对应 AI 值 6400-32000），核心逻辑完全一致。