西門子CPU 6ES7212-1BE40-0XB0參數詳細

在正弦電路中，電壓和電流的瞬時值都應滿足基爾霍夫定律，即

        Σi = 0  ，Σu = 0

將電壓、電流用相量表示，便得出基爾霍夫定律的相量形式。

一、 相量形式的基爾霍夫電流定律

相量形式的基爾霍夫電流定律為

                              （1）

即正弦電路中流入（或流出）任一節點的各支路電流相量的代數和恒等于零。

二、相量形式的基爾霍夫電壓定律

相量形式的基爾霍夫電壓定律為

                              （2）

即在正弦電路的任一回路中，各段電壓相量的代數和恒等于零。

三、應用舉例

例 3.14 在圖3.27（a）所示電路中，已知電流表A1和A2的讀數都是10A，試求電流表A的讀數。

解 方法一：代數法

設，則

                  （與同相）

             （超前90°）

由KCL得

電流表A的讀數為5。

方法二：相量圖法

在復平面上，以為參考相量沿正實軸方向畫出（實軸可不畫），再根據

作電流的相量圖，如圖3.27（b）所示。由相量圖可得

即電流表A的讀數為5。

例 3.15 在圖3.28（a）所示電流中，已知電壓表V和V1的讀數分別為50V和40V，試求電壓表V2的讀數。

解 方法一：代數法

設 ，則

                   （初相設為）

                    （與同相）

                  （超前90°）

由KVL得

 即 

因為等式兩邊的實部與虛部分別相等，所以

U2 = 50×0.6 = 30 V 。

電壓表V2的讀數為30V 。

方法二：相量圖法

在復平面上，沿正實軸方向畫出電流相量作為參考相量，再根據

作電壓的相量圖，如圖3.28（b）所示。由相量圖可得

與方法一的結果相同

在工業控制中，某些輸入量(如壓力、溫度、流量、轉速等)是連續變化的模擬量，某些執行機構(如伺服電動機、調節閥、記錄儀等)要求PLC輸出模擬信號，而PLC的CPU只能處理數字量。模擬量首先被傳感器和變送器轉換為標準的電流或電壓，如4～20mA，1~5V，0~10V，PLC用A/D轉換器將它們轉換成數字量。這些數字量可能是二進制的，也可能是十進制的，帶正負號的電流或電壓在A/D轉換后一般用二進制補碼表示。

        D/A轉換器將PLC的數字輸出量轉換為模擬電壓或電流，再去控制執行機構。模擬量I/O模塊的主要任務就是完成A/D轉換(模擬量輸入)和D/A轉換(模擬量輸出)。

       例如在爐溫控制系統中，爐溫用熱電偶檢測，溫度變送器將熱電偶提供的幾十毫伏的電壓信號轉換為標準電流(如4～20mA)或標準電壓(如l～5V)信號后送給模擬量輸入模塊，經A/D轉換后得到與溫度成比例的數字量，CPU將它與溫度設定值比較，并按某種控制規律(如PID)對二者的差值進行運算，將運算結果(數字量)送給模擬量輸出模塊，經D/A轉換后變為電流信號或電壓信號，用來調節控制天然氣的電動調節閥的開度，實現對溫度的閉環控制。

      有的PLC有溫度檢測模塊，溫度傳感器(熱電偶或熱電阻)與它們直接相連，省去了溫度變送器。

      大中型PLC可以配置成百上千個模擬量通道；它們的D/A,A/D轉換器一般是12位的。模擬量I/O模塊的輸入、輸出信號可以是電壓，也可以是電流；可以是單極性的，如0~5V，0~10V，1~5V，4~20ms,也可以是雙極性的，如+50mV，±5V，±10V和±20mA，模塊一般可以輸入多種量程的電流或電壓。

A/D,D/A轉換器的二進制位數反映了它們的分辨率，位數越多，分辨率越高，例如8位A/D轉換器的分辨率為2^-8=0.38％；模擬量輸入/輸出模塊的另一個重要指標是轉換時間