西門子S7-1200PLC入門必備知識

西門子S7-1200PLC入門必備基礎知識（模擬信號轉(zhuǎn)換處理）

模擬量信號是?動化過程控制系統(tǒng)中最基本的過程信號（壓力、溫度、流量等）輸?形式。系統(tǒng)中的過程信號通過變送 器，將這些檢測信號轉(zhuǎn)換為統(tǒng)?的電壓、電流信號，并將這些信號實時的傳送至控制器（PLC）。

PLC通過計算轉(zhuǎn)換，將這些模擬量信號轉(zhuǎn)換為內(nèi)部的數(shù)值信號。從?實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控及控制。從現(xiàn)場的物理信號到PLC內(nèi)部處理的數(shù)值信號，有以下?個步驟：

從以上PLC模擬量的信號輸?流程可以看到，在?動化過程控制系統(tǒng)中，模擬量信號的輸?是?常復雜的。但是，在現(xiàn)?前的?業(yè)現(xiàn)場，對模擬量信號的處理已基本都采?電流信號?式進?傳輸，相?于電壓信號?式，電流信號抗?擾能?更強，傳輸距離更遠，信號穩(wěn)定。

這里就PLC對模擬量信號的轉(zhuǎn)換過程進??個簡單的分解介紹。

PLC對模擬量信號的轉(zhuǎn)換

從以上可以看到：

1、模擬量信號接?PLC后，PLC將模擬量信號轉(zhuǎn)換為了整型數(shù)據(jù)，不是浮點數(shù)（如西門子-27,648到27,648）；

2、不同品牌的PLC對模擬量轉(zhuǎn)換范圍是有差異的（如西門子-27,648到27,648; 臺達-32,384到32,384）；

3、PLC同?個模塊對不同類型的模擬量信號的轉(zhuǎn)換范圍是?致的（如西門?對±10 V、±5 V、±2.5 V 或0到20mA 的模 擬量信號的轉(zhuǎn)換范圍均為-27,648 到27,648）；

故從以上幾點我們可以知道，接?PLC的模擬量信號還需要進?再轉(zhuǎn)換處理，才可以得到與實際物理量相匹配的數(shù)據(jù)；在進?數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理的時候，還應該與使?的PLC模塊的處理數(shù)據(jù)范圍相對應。

PLC數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理過程

1、模擬量信號與PLC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換

從以上內(nèi)容知道，從PLC直接讀取到的模擬量信號為整型數(shù)據(jù)，整型數(shù)據(jù)?法直觀的反饋出實際的物理量?小，故為了能夠直觀的反饋出現(xiàn)場的過程信號情況，還應該將這些整型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為反饋直觀真實的浮點數(shù)信號。這?以臺達PLC模擬量輸?模塊的數(shù)據(jù)處理過程為例說明。

以上為臺達PLC電流輸?信號與讀取信號的對應關(guān)系

通過以上對應關(guān)系圖，可以知道對于?個任意的電流輸?信號（X），與讀取到的數(shù)值信號（Y），有如下的對應關(guān)系：

將以上公式變換，則可以得到以下直接轉(zhuǎn)換公式，如下：

由以上公式，可以將PLC讀取到的整數(shù)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為PLC接收到的模擬量電流信號值。

2、實際物理值與模擬量數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換

實際物理值與模擬量數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換?式同上?的轉(zhuǎn)換?式相同。如下為某壓?變送器的壓?與模擬量信號范圍（0.1-10bar，4-20mA)，同樣的，壓?與電流之間有如下的轉(zhuǎn)換關(guān)系公式：

將以上公式變換，則可以得到以下直接轉(zhuǎn)換公式，如下

由以上公式，可以直接將模擬量電流信號轉(zhuǎn)換為壓?值數(shù)據(jù)。

3、實際物理值與 PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)直接的轉(zhuǎn)換

將PLC讀取到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為實際的物理值，通過以上兩步轉(zhuǎn)換就可以得到。在處理時跳過輸?信號值?小的轉(zhuǎn)換，可以得到如下關(guān)系：

將以上公式變換，則可以得到以下直接轉(zhuǎn)換公式，如下

通過此公式，就可以直接通過PLC讀取到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為實際的物理量值。

以上即為PLC對模擬量信號的處理過程及?法。