S7-200 PLC模擬量的轉(zhuǎn)換公式推導(dǎo)與使用的問題

對于初學(xué)PLC編程的人來說，模擬量輸入、輸出模塊的編程要比用位變量進行一般的程序控制難的多，因為它不僅僅是程序編程，而且還涉及到模擬量的轉(zhuǎn)換公式推導(dǎo)與使用的問題。因為A/D、D/A轉(zhuǎn)換之間的對應(yīng)關(guān)系，S7-200 CPU內(nèi)部用數(shù)值表示外部的模擬量信號，兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系。這個關(guān)系就是模擬量/數(shù)字量的換算關(guān)系。

例如，當(dāng)輸入模擬量設(shè)定為電流信號的輸入，在S7-200 CPU內(nèi)部，電流信號0-20mA對應(yīng)于數(shù)值范圍0-32000；但是對于4-20mA的信號，對應(yīng)的內(nèi)部數(shù)值為6400-32000。那可能有學(xué)員不知道這個6400是怎么算來的？其實這里的數(shù)字量和電流是成正比的，只需要按比例去算就可以了。因為電流信號0-20mA對應(yīng)于數(shù)值范圍0-32000，那么1mA對應(yīng)的數(shù)字量就是32000/20=1600，而4mA對應(yīng)的數(shù)字量就等于4*1600，等于6400。（這里是以S7-200 PLC來作為舉例，對于S7-200 SMART S7-300 400等等PLC也是同理的，只是對應(yīng)的數(shù)字量不同而已）

不同的傳感變送器，通過不同的模擬量輸入輸出模塊進行轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換公式是不一樣的，如果選用的轉(zhuǎn)換公式不對，編出的程序肯定是錯誤的。比如有3個溫度傳感變送器：

（1）、測溫范圍為 0~200 ，變送器輸出信號為4～20ma

（2）、測溫范圍為 0~200 ，變送器輸出信號為0～5V

（3）、測溫范圍為 －100 ~500 ，變送器輸出信號為4～20ma

（1）和（2）二個溫度傳感變送器，測溫范圍一樣，但輸出信號不同，（1）和(3)傳感變送器輸出信號一樣，但測溫范圍不同，這3個傳感變送器既使選用相同的模擬量輸入模塊，其轉(zhuǎn)換公式也是各不相同。

下面選用S7-200的模擬量輸入輸出模塊EM235的參數(shù)為依據(jù)對上述的3個溫度傳感器進行轉(zhuǎn)換公式的推導(dǎo)：

對于(1)和（3）傳感變送器所用的模塊，其模擬量輸入設(shè)置為0～20ma電流信號 ,20ma

對應(yīng)數(shù)子量=32000，4 ma對應(yīng)數(shù)字量=6400；

對于（2）傳感變送器用的模塊，其模擬量輸入設(shè)置為0～5V電壓信號，5V對應(yīng)數(shù)字量=32000，0V對應(yīng)數(shù)字量=0；

這3種傳感変送器的轉(zhuǎn)換公式該如何推導(dǎo)的呢？這要借助與數(shù)學(xué)知識幫助，請看下圖：

上面推導(dǎo)出的（2-1）、（2-2）、（2-3）三式就是對應(yīng)（1）、（2）、（3）三種溫度傳感變送器經(jīng)過模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后再換算為被測量的轉(zhuǎn)換公式。編程者依據(jù)正確的轉(zhuǎn)換公式進行編程，就會獲得滿意的效果。