S7-200模拟量换算：从理论到实践

"S7-200模拟量换算是关于西门子S7-200系列PLC处理模拟量信号的一种技术，涉及到A/D转换和D/A转换过程中的数值映射。S7-200 CPU通过数字值来表示接收到的模拟量信号，例如0-20mA或4-20mA的电流信号，这些数值范围在内部表现为0-32000。换算关系旨在将这些数值转化为实际的物理量，如压力、流量等，以方便编程和操作。" 在工业自动化领域，模拟量信号常用于传输连续变化的数据，如温度、压力、湿度等。S7-200 PLC在处理这些信号时，需要进行模拟量与数字量的相互转换。A/D转换器将模拟信号转换为数字值，而D/A转换器则将数字信号转换回模拟信号。在S7-200系统中，一个0-20mA的模拟输入对应0-32000的数字值，4-20mA则对应6400-32000。对于不同量程的传感器，尽管测量同一物理量，由于输出电流不同，其在PLC内部表示的数值也不同，这就需要进行比例换算。 通用的模拟量比例换算公式是： Ov = [(Osh - Osl) * (Iv - Isl) / (Ish - Isl)] + Osl 这里的参数含义为： Ov: 换算后的结果值 Iv: 需要换算的原始模拟量值 Osh: 换算结果的上限 Osl: 换算结果的下限 Ish: 原始模拟量的上限 Isl: 原始模拟量的下限 此公式可以用于将模拟量输入转换为PLC内部的数值，也可以将内部数值转换为模拟量输出。在实际应用中，可以使用编程软件Micro/WIN32的PID Wizard来简化这一过程，通过设置即可完成换算，无需手动编写复杂的计算代码。 为了方便用户，有一个名为"自定义指令库"的工具，其中包含子程序Scale_I_to_R和Scale_R_I。前者用于将模拟量输入转换为内部数值，后者则用于将内部数值转换为模拟量输出。这些子程序的实现通常包括对原始输入值进行线性插值计算，确保转换的准确性。 对于精度要求不高的场合，可以直接将4-20mA模拟量输入转换为内部的百分比值，或者将内部的百分比值转换回4-20mA输出，这样简化了换算步骤，提高了编程效率。不过，在一些关键应用中，必须确保精确的转换以保证系统的可靠性和准确性。 S7-200模拟量换算是PLC编程中的一个重要环节，它涉及到模拟信号与数字信号之间的转换，以及对这些转换结果进行实际物理意义的解析。理解和掌握这种换算关系对于有效控制和监控工业过程至关重要。