西门子培训课程：模拟量处理
模拟量处理
全集成自动化(T I A) 解决方案培训教材第二部分第二章模拟量处理这个手册由西门子自动化与驱动集团教育合作部(automation and drive technology, Siemens A&D Cooperates with Education)以培训为目的编写。
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感谢Michael Dziallas Engineering公司、职业学校的教师们，和其他有关朋友为本手册的编写做出的贡献。
目录：1.前言 (3)2.模拟信号 (5)3.STEP 7中的数据类型 (6)4.数学运算 (8)4.1 固定小数点数的计算（INT和DINT） (8)4.2 浮点数运算（REAL） (9)4.3 数据格式转换操作 (10)5.输入/输出模拟量 (11)5.1. 输入和规格化模拟量 (12)5.2. 规格化和输出模拟量 (12)下列符号代表的含义：1. 前言第二章第二部分介绍的是STEP 7程序的附加功能。
学习目标：这一章，读者将学习模拟量怎样在SIMATIC S7中输入、处理和输出∙模拟信号∙STEP 7中的数据类型∙数学运算∙STEP 7中的数据类型转化∙输入和规格化模拟量∙规格化和输出模拟量基本条件：为了这部分内容的顺利进行，我们希望读者具备以下的基础知识：∙Windows 95/98/2000/ME/NET的基本操作知识∙用STEP 7对PLC编程的基本知识（例如学习了第一部分第三章）需要的硬件和软件：1 PC , Windows 95/98/2000/ME/NET的操作系统，以及最小：133MHz，64MB 的RAM ，65MB的空余磁盘空间。
西门子S7-300 PLC基础与应用最新课件-第8章 模拟量控制
可使用模拟量输入模块 SM331, AI8x12Bit（订货 号：6ES7 331-7KF02-0AB0）。该模块具有诊断和 硬件中断功能，且最多可处理 8 个模拟量输入（4～ 20mA；PT 100；热电偶）。
日期：2020/10/20
页码： 14
8.模拟量的规范化输出
日期：2020/10/20
页码： 5
西门子S7-300 PLC 基础与应用
第8章 模拟量控制
模拟量的处理
1. 模拟量输入通道的量程调节
每个模拟量输入模块（AI）都有2～8模拟量输入通道， 在使用之前必须对所使用的模拟量输入模块进行相关设 置：
➢ 通过模拟量输入模块内部的跳线，同一个模拟量输入 模块每个通道组间可以连接不同类型的传感器；
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西门子S7-300 PLC 基础与应用
第8章 模拟量控制
模拟量输入模块的接线
问题2：如何连接PT100电阻温度计？ 4/12 电压测量变送器的连接
采用隔离连接
电压变 送器
背板 总线
如果要在EMC干扰极强的地区使用SM331模块，则应将M-与 Mana连接起来。这样，输入和Mana参考电位之间的电位差就不 会超出允许值。
物理量
模拟 执行器
模拟量输入模板
MR 模块
ADC
结果 存储器
PIW ... PIW ... ::: PIW ...
模拟量输出模板
DAC
PQW ... PQW ... ::: PQW ...
CPU
: : : : : : L PIW 304
......................................
西门子PLC模拟量的采集与处理
S7-1200系列PLC的模拟量输入： PLC的CPU模块自身集成了两路模拟量输入点，它的功
能是将输入的标准模拟量电压信号连接到PLC内部的A/D转 换电路，对模拟信号进行数字化转换。
变送器根据类型的不同，有温度、压力、流量等类型 的变送器。它通过温度、压力、流量等传感器输入的物理 量，转换为标准的电压或电流信号输出。
比如我们有一个温度变送器，连接pt100温度传感器，输出为0-10V标 准电压信号，对应的温度为0-200摄氏度。这时我们就需要对模拟量转换 值进行计算，使采集的温度数值与0-200对应。
27648 200CO 138.24 / CO
27648/
27648 200CO
CO
温度变送器接线端子如下图
S7-1200系列PLC CPU模块自身具备模拟量输入输出点数
CPU型号 模拟量输入点 模拟量输出点
14C 2 0
1215C 2 2
1217C 2 2
S7-1200系列PLC CPU模块集成的模拟量输入点的技术参数
在表上我们可以看到，模拟量在输入范围内（0-10V），转换为数字 值为0-27648。上溢输入（11.76-11.852V），对应的数值为27649-32511。 他是一个单极性输入，转换精度为10位，这里的0-27648时模拟量输入的 范围，0-27648这个数值，这个数值需要进行换算，得到与传感器测量相 吻合的数值，以便于多模拟量的控制和显示。
热电阻传感器型变送器
热电偶传感器型变送器
24V电源 输出
模拟量 输入
第六讲：西门子模拟量模块
IN1 OUT IN2
EM235连接不同类别传感器的接线
EM235 的 DIP 开关的设置
模拟量输入模块的工作流程
传感器 检测
传感器
传感器 输出
测量范围
标准信号 范围
模拟量 输入
数字量 范围
中央 处理器
0~10V; 0~5V; 0~20mA; 4~20mA; +/-10V; +/-5V;
等等
0~32000 6400~32000 -32000~32000
IN1 OUT IN2
+D IN1，OUT -D IN2，OUT
双整数加法指令 双整数减法指令
ADD_R EN ENO
IN1 OUT IN2
SUB_R EN ENO
IN1 OUT IN2
+R IN1，OUT -R IN2，OUT
实数加法指令 实数减法指令
16位有符 号整数
32位有符 号整数
32位有符 号实数
加减法指令是对有符号数进行操作。
ห้องสมุดไป่ตู้
1.加法指令
当EN有效时，把两个输入端（IN1，IN2）指定的数相 加，结果送到输出端（OUT）指定的存储单元中。 即： IN1+IN2=OUT
(VW100)+(VW200)=(VW300)
2.减法指令
• 当EN有效时，把两个输入端（IN1，IN2）指定的数相 减，结果送到输出端（OUT）指定的存储单元中。 即： IN1-IN2=OUT
● 模拟量输出模 块的接线图 （EM232）
● EM232的输出量程：
※ 电压输出 :±10V
※ 电流输出:0 ～20mA
输出端子 工作电源
S7-200西门子PLC基础教程-模拟量模块及触摸屏的应用
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图9-4 主程序
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图9-5 子程序局部变量表
15
➢
按照模拟量处理对应关系的表达式编写子程序，在程序编写过程中会
涉及整数和浮点数运算，PLC对数据类型要求很严格，只有相同种类的数据
才能做运算，这样在编写程序时需要将整数先转化成双整数，再由双整数转
+24V DC
20
60
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3
名称 模拟量输出模块 模拟量输入/输出模块
型号 EM232 EM235
输入/输出路数
2路模拟量输出 4路模拟量输入/2路模拟量输
出
续表
模块消耗电流（mA）
+5V DC
+24V DC
20
70
30
60
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4
➢
CPU模块与扩展模块由标准导轨固定安装，各个扩展模块依次放在
➢
拨码开关的设置如表9-4所示。
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10
SW1 ON ON ON OFF OFF
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SW1 OFF ON ON OFF ON
表9-4 EM231拨码开关设置
SW1 ON OFF OFF ON OFF
满量程输入 0～10V 0～5V 0～20mA ±5V ±2.5V
分辨率 2.5mV 1.25mV
换为浮点数，最后都以浮点数来做运算。
➢
模拟量处理子程序如图9-6所示。
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图9-6 模拟量处理子程序
西门子PLC模拟量
S7-200SMART PLC的模拟量一．模拟量模块接线1.普通模拟量模块接线模拟量类型的模块有三种：普通模拟量模块、RTD模块和TC模块。
普通模拟量模块可以采集标准电流和电压信号。
其中，电流包括：0-20mA、4-20mA两种信号，电压包括：+/-2.5V、+/-5V、+/-10V三种信号。
注意：S7-200 SMART CPU普通模拟量通道值范围是0~27648或-27648~27648。
普通模拟量模块接线端子分布如下图 1 模拟量模块接线所示，每个模拟量通道都有两个接线端。
图1模拟量模块接线模拟量电流、电压信号根据模拟量仪表或设备线缆个数分成四线制、三线制、两线制三种类型，不同类型的信号其接线方式不同。
四线制信号指的是模拟量仪表或设备上信号线和电源线加起来有4根线。
仪表或设备有单独的供电电源，除了两个电源线还有两个信号线。
四线制信号的接线方式如下图2模拟量电压/电流四线制接线所示。
图2模拟量电压/电流四线制接线三线制信号是指仪表或设备上信号线和电源线加起来有3根线，负信号线与供电电源M线为公共线。
三线制信号的接线方式如下图3 模拟量电压/电流三线制接线所示。
图3模拟量电压/电流三线制接线两线制信号指的是仪表或设备上信号线和电源线加起来只有两个接线端子。
由于S7-200 SMART CPU模拟量模块通道没有供电功能，仪表或设备需要外接24V直流电源。
两线制信号的接线方式如下图4 模拟量电压/电流两线制接线所示。
图4模拟量电压/电流两线制接线不使用的模拟量通道要将通道的两个信号端短接，接线方式如下图5 不使用的通道需要短接所示。
图5 不使用的通道需要短接2. RTD模块接线RTD热电阻温度传感器有两线、三线和四线之分，其中四线传感器测温值是最准确的。
S7-200 SMART EM RTD模块支持两线制、三线制和四线制的RTD传感器信号，可以测量PT100、PT1000、Ni100、Ni1000、Cu100等常见的RTD温度传感器，具体型号请查阅《S7-200 SMART系统手册》。
西门子PLC300模拟量型号处理程序
西门子PLC300模拟量型号处理程序在西门子PLC控制工业中，模拟量处理是很普片和多种的处理，当仪表采集到的信号通常为mA10~~0等常见的电4、V~0、mA2020信号；在PLC中必须经过转换才能处理。
现在主要针对mA~204模拟量进行编程，希望能对大家20~0、mA有所帮助，在梯形图之后我把STL的代码程序附加出来，方便仿真。
硬件配置什么的我就不作展示，直接进行程序详解：在一个系统中，模拟量存在很多了，因此为了批量处理，最好是建立一个模拟处理功能块来实现；首先插入一个FC功能块，在空白处右键—插入对象—功能将其设置为FC600打开FC600插入变量如下：变量名称可以根据自己需要设置名称；这三段程序主要的功能：因为mA~204在PLC中0在PLC中对应的数值为0~27648，mA20~对应的数值为5330~27648，如果你采集的信号是mA4，那么在程~20序段3中应该将0改为5330，这样输入的模拟量信号就是在采集的信号范围内，到此模拟量信号就被存入TEMP5中了。
将模拟量信号转换为实数，存入TEMP2中将工程量的范围存入到TEMP3中，这里的工程量范围就是你检测仪表上的范围，例如你一个压力表的量程为0~3MPa ，那么你的高限就是3MPa ，你的底限就是0,；TEMP2为西门子处理后的模拟量为实数，除以内部mA 20~0的范围，如果是mA 20~4那就应该除以22318，这部之后得到的是一个百分比，再用这个百分比乘以工程量的范围，便得到模拟量的工程量值，这个工程量值加上工程量底限，便是工程量的实际值。
这个功能块就完成，之后就在OB1或者其它FC块中直接调用，在OB1中调用如下：PIW256为模拟量输入通道，将模拟量的值存入共享数据块DB1中。
同时PLC300也提供自己的功能块FC105和FC106来处理模拟量：如果I0.0等于1，则激活，当信号为双极型的时，则I2.0要为1，当为单极性的话I2.0则为0，MW10为整型值，MD20、MD30为量程，MD40则为模拟量的工程量值，FC106则与他相反，将工程量转化为整形值。
西门子培训课程：模拟量处理
量程卡
Date: File:
2020/9/13 SSP2_03C.3
S7-300模拟量模块的寻址
机架 3
电源 IM
640 656 672
模块 (接收)
to
to
to
654 670 686
688 704
720
736
752
to
to
toLeabharlann toto702 718
734
750
766
机架 2
Date: File:
2020/9/13 SSP2_03C.6
模拟模块SM335 (输出)
Date: File:
2020/9/13 SSP2_03C.7
模拟输入模块 SM331
Date: File:
2020/9/13 SSP2_03C.8
Date: File:
2020/9/13 SSP2_03C.9
8501
8500 : : :
-2000
- 2001 :
- 2430
- 32768
Date: File:
2020/9/13 SSP2_03C.12
模拟量输入模块
MR 模块
ADC
结果 存储器
PIW ... PIW ... ::: PIW ...
模拟量输出模块
物理量
模拟 执行器
DAC
PQW ... PQW ... ::: PQW ...
Date: File:
2020/9/13 SSP2_03C.2
CPU
: : : : : : L PIW 304
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S7-200西门子PLC基础教程-模拟量模块及触摸屏的应用
信号电压＋共模电压（必须≤±12V）
20.4～28.8V DC(或来自CPU模块的＋24V电源)
8
项目 隔离（现场与逻辑电路间）
输出信号范围
数据字格式
分辨率，全量程 精度：最差情况（0℃～55℃）
精度：典型情况（25℃） 设置时间
最大驱动 24V DC电压范围
续表
技术参数
无
电压输出
±10V
电流输出
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• （2）操作步骤
➢ ① 选择模拟量输入量程与精度。 ➢ ② 连接CPU模块与模拟量输入模块。 ➢ ③ 编写PLC程序。 ➢ ④ 测量干电池的电压值，填入表9-8中。 ➢ ⑤ 将两个干电池分别按极性接入模拟电压第1个输入通道A+、A-端，从
PLC的状态监控表中读出AIW0和VW0中寄存的数字量，填入表9-8中。
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
OFF
SW5
SW6
满量程输入 分辨率
OFF
OFF
±25mV
12.5μV
OFF
OFF
±50mV
25μV
OFF
OFF
±100mV
50μV
ON
OFF
±250mV
125μV
ON
OFF
±500mV
250μV
ON
OFF
±1V
500μV
OFF
OFF
±2.5V
• 10．良好的可维护性
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9.2.2 MCGS嵌入版组态软件的体系结构
• 1．MCGS嵌入版系统的构成
（完整版）S7-200模拟量详细教程
（完整版）S7-200模拟量详细教程模拟量比例换算因为A/D （模/数）、（D/A）数/模转换之间的对应关系，S7-200 CPU内部用数值表示外部的模拟量信号，两者之间有一定的数学关系。
这个关系就是模拟量/ 数值量的换算关系。
例如，使用一个0- 20mA的模拟量信号输入，在S7-200 CPU内部，0- 20mA对应于数值范围0- 32000;对于 4 - 20mA 的信号，对应的内部数值为6400 - 32000 。
如果有两个传感器，量程都是0 - 16MPa，但是一个是0 - 20mA 输出，另一个是4 - 20mA输出。
它们在相同的压力下，变送的模拟量电流大小不同，在S7-200 内部的数值表示也不同。
显然两者之间存在比例换算关系。
模拟量输出的情况也大致相同。
上面谈到的是0 - 20mA与4 - 20mA之间换算关系，但模拟量转换的目的显然不是在S7-200 CPU中得到一个0 - 32000 之类的数值;对于编程和操作人员来说，得到具体的物理量数值（如压力值、流量值），或者对应物理量占量程的百分比数值要更方便，这是换算的最终目标。
如果使用编程软件Micro/WIN32中的PID Wizard（PID向导）生成PID功能子程序，就不必进行0 - 20mA 与 4 - 20mA 信号之间的换算，只需进行简单的设置。
通用比例换算公式模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算：Ov = ［（Osh - Osl）*（Iv - Isl）/（Ish - Isl）］ + Osl其中：Ov: 换算结果Iv: 换算对象Osh: 换算结果的高限Osl: 换算结果的低限Ish: 换算对象的高限Isl: 换算对象的低限它们之间的关系可以图示如下：图 1. 模拟量比例换算关系实用指令库在Step7 - Micro/WIN Programming Tips （Micro/WIN 编程技巧中）的Tip38 就是关于如何实现上述转换的例程。
西门子培训课程：模拟量处理
天才只意味着终身不懈的努力。21.5.265.26.202108:3008:30:57May-2108:30
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年五月二十六日2021 年5月26日星期三
20.000 : 0 0
0
22.81 :
20.005
20.000 :
4.000
3.9995
0
0
0
23.515 :
20.0007
20.000 : 0 : : : : : : :
位的序号
单位
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
位值
十进制 16进制. VZ 214 213 212 211 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20
8 128 80
9 64 40
10 32 20 位的 11 16 10 分辨率 + 符号 12 8 8
17、 儿 童 是 中 心， 教育的 措施便 围绕他 们而组 织起来 。下午 1时37分 47秒下 午1时 37分13:37:4721.6.18
1、Genius only means hard-working all one's life. (Mendeleyer, Russian Chemist)
Date: File:
2021/6/18 SSP2_03C.6
模拟模块SM335 (输出)
: File:
s7-200em235模拟量处理方法
西门子S7-200模拟量编程韩耀旭本文以EM235为例讲解S7-200模拟量编程，主要包括以下内容：1、模拟量扩展模块接线图及模块设置2、模拟量扩展模块的寻址3、模拟量值和A/D转换值的转换4、编程实例模拟量扩展模块接线图及模块设置EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。
下面以EM235为例讲解模拟量扩展模块接线图，如图1。
图1图1演示了模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X＋和X－；对于电流信号，将RX和X＋短接后接入电流输入信号的“＋”端；未连接传感器的通道要将X＋和X－短接。
对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。
（后面将详细介绍）量的单/双极性、增益和衰减。
时，模拟量输入为单极性输入，SW6为OFF时，模拟量输入为双极性输入。
SW4和SW5决定输入模拟量的增益选择，而SW1，SW2，SW3共同决定了模拟量的衰减选择。
6个DIP开关决定了所有的输入设置。
也就是说开关的设置应用于整个模块，开关设置也只有在重新上电后才能生效。
输入校准模拟量输入模块使用前应进行输入校准。
其实出厂前已经进行了输入校准，如果OFFSET和GAIN电位器已被重新调整，需要重新进行输入校准。
其步骤如下：A、切断模块电源，选择需要的输入范围。
B、接通CPU和模块电源，使模块稳定15分钟。
C、用一个变送器，一个电压源或一个电流源，将零值信号加到一个输入端。
D、读取适当的输入通道在CPU中的测量值。
E、调节OFFSET（偏置）电位计，直到读数为零，或所需要的数字数据值。
F、将一个满刻度值信号接到输入端子中的一个，读出送到CPU的值。
G、调节GAIN（增益）电位计，直到读数为32000或所需要的数字数据值。
H、必要时，重复偏置和增益校准过程。
EM235输入数据字格式下图给出了12位数据值在CPU的模拟量输入字中的位置图2可见，模拟量到数字量转换器（ADC）的12位读数是左对齐的。
教你几步搞定西门子PLC模拟量计算（附程序）
教你⼏步搞定西门⼦PLC模拟量计算（附程序）假设模拟量的标准电信号是 A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000） ，设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表⽰为数学⽅程：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。
根据该⽅程式，可以⽅便地根据D值计算出A值。
将该⽅程式逆换，得出函数关系D＝f（A）可以表⽰为数学⽅程：D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。
具体举⼀个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是 6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000 ，代⼊公式，得出：A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。
⼜如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表⽰温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代⼊得出： T=70×（AIW0－6400）／25600－10 可以⽤T 直接显⽰温度值。
模拟量值和A/D转换值的转换理解起来⽐较困难， 该段多读⼏遍， 结合所举例⼦，就会理解。
为了让您⽅便地理解，我们再举⼀个例⼦：某压⼒变送器，当压⼒达到满量程5MPa时，压⼒变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。
可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压⼒为0.1MPa时，压⼒变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。
由此得出，AIW0的数值转换为实际压⼒值（单位为KPa）的计算公式为：VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100 （单位：KPa）编程实例您可以组建⼀个⼩的实例系统演⽰模拟量编程。
详解西门子PLC模拟量编程，一次给你讲清楚！
详解西门子PLC模拟量编程，一次给你讲清楚！1、对变送器进行取值，并进行控制2、对模数功能块 FC105 进行调用3、对 AI 模块进行设置4、对 AI 量程块进行选择这个实例，调试的是一个流量调节回路中，流量变送器输出 2-2-MA DC信号到 SM331 模拟输入模块，模块将该信号转换成浮点数，然后在程序中调用FC105将该值转换成工程量，我们就可以监视实际工程中的流量值了。
模拟量 AI 采用 SM311 模块是 8x12Bit（8 通道 12 位）对应货号是6ES7 331-7KF02-OABO，在模数转化上利用传感器或变送器的，电压或电流取出的值，到 AI 模块上进行转换，然后把值传给西门子的CPU 进行处理，从而检测控制传感器的值，如图模拟量输入模块模拟量输入用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻，用来实现PLC 与模拟量过程信号的连接。
模拟量输入模块如图 2-1 所示，将从过程发送来的模拟信号转换成供PLC 内部处理用的数字信号。
本次工程用的是 SM311 输入模块如图所示。
该模块具有如下特点：分辨率为 9 到 15 位+符号位（用于不同的转换时间），可设置不同的测量范围。
通过量程模块可以机械调整电流 /电压的基本测量范围。
用STEP 7硬件组态工具可进行微调。
模块把诊断和超限中断发送到可编程控制器的 CPU 中。
模块向 CPU 发送详细的诊断信息模拟量输入模块的接线方式两线制电流和四线制电流都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。
因此，通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的。
因此，当 PLC 的模板输入通道设定为连接四线制传感器时， PLC 只从模板通道的端子上采集模拟信号，如图 2-3，而当 PLC 的模板输入通道设定为连接二线制传感器时，如图2-2，PLC 的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源，以驱动两线制传感器工作。
西门子S71200 1500的模拟量线性转换及数据处理
西门子S71200 1500的模拟量线性转换及数据处理在plc编程中，只要涉及到数据采集和输出，都会遇到模拟量的线性变换。
在西门子300plc编程中，系统自带的两个线性变换功能块FC105和FC106是最常用的两个数据转换模块。
但是在博图中，模拟量的线性转换跟300PLC有一定的差异，本文详细介绍1200,1500中模拟量的线性转换问题。
1. 线性变换原理线性变换原理公式线性变换的原理很简单，比如说，在工程测量中，常会遇到4-20mA的传感器，如压力传感器或位移传感器等，要转换为0-50MPa的物理量。
用高中学过的直线方程两点式就可以了。
已知两点（4，20）和（20，50），求（x,y）。
2. 线性变换用到的指令模块（1）.标准化（NORM_X）指令：可以使用“标准化”指令，通过将输入VALUE 中变量的值映射到线性标尺对其进行标准化。
可以使用参数MIN 和MAX 定义（应用于该标尺的）值范围的限值。
输出OUT 中的结果经过计算并存储为浮点数，这取决于要标准化的值在该值范围中的位置。
如果要标准化的值等于输入MIN 中的值，则输出OUT 将返回值“0.0”。
如果要标准化的值等于输入MAX 的值，则输出OUT 需返回值“1.0”。
OUT=（VALUE-MIN）/（MAX-MIN）上面是PLC帮助文档的官方解释：很拗口，理解不了不用去管他。
下面直接看应用就会好。
标准化（NORM_X）指令标准化（NORM_X）指令映射关系标准化（NORM_X）指令参数注意这个数据类型就可以了。
（2）SCALE_X：缩放“缩放”指令，通过将输入VALUE 的值映射到指定的值范围来对其进行缩放。
当执行“缩放”指令时，输入VALUE 的浮点值会缩放到由参数MIN 和MAX 定义的值范围。
缩放结果为整数，存储在OUT 输出中。
同样的，不用去刻意理解这个意思。
后面看举例应用就可以了。
SCALE_X：缩放指令缩放指令映射缩放指令参数同样的，注意这个数据类型就可以了。
西门子S7-200 PLC模拟量的使用
摘要：介绍S7-200 PLC在水处理设备给粉机上的应用，并重点介绍模拟量的处理。
以及模拟量的稳定和抗干扰问题。
关键词：可编程控制器；给粉机；模拟量处理一、引言给粉机是一种机、电、水、气一体化粉（粒）料定量分切式全自动加药装置，它是现代科技发展新兴的一种技术产品。
为达到全自动运转，采用了PLC控制，通过检测稀释罐中的液位高低来控制给粉机的工作，还控制计量泵将稀释罐中的液体药液送到凝集罐中，凝集罐中已有液体是来自高速过滤器的反冲洗水，药液使该反冲洗水的悬浮物凝集成大块状絮凝物以便进行下一步的水处理工作。
二、控制内容和要求控制内容和要求取决于工艺要求、资源、及可操作性等。
给粉机涉及到的工艺流程如图1所示，首先将粉状凝集助剂倒入料斗，给粉机工作时，通过粉位计检测料斗中是否有料，如果有料，先将干燥空气经气源三联件和气阀吹入出料口，延迟一段时间后，打开淋水器侧的水电磁阀，为送料作好准备，再延迟一段时间，启动给粉机运行。
此时，给粉机将药液定量的连续的注进稀释罐，在稀释罐中，有搅拌机不停的搅拌，搅拌均匀后待用。
使用药液时，用计量泵来运送，从稀释罐中注入到凝集罐一类的设备中。
给粉机、水阀、气阀、搅拌机、计量泵的工作状况都与稀释罐中的液位密切相关，一般讲，液位控制采用电极式的开关量信号，将有关的4个位置的液位信号送到PLC中参与控制。
但当用户的液位检测装置是液位变送器时，就需采用模拟量模块，稀释罐中的液位是通过液位变送器来检测的，对应一定的液位，送出4-20mA电流信号（4-20mA对应着液位高度0-1M）。
∙液位距池底为120mm时，为L2液位，低于L2液位时，报警，不能启动计量泵。
∙液位距池底为120mm时，为L1液位，液位低于L1时要启动气阀、水阀、给粉机，当给粉机运行时，搅拌机也要运行。
给粉机停止时，搅拌机也停止。
∙液位距池底为750mm时，为H1液位，高于H1液位，给粉机停。
∙液位距池底为850mm时，为H2液位，高于H2液位时，报警。
模拟量处理和PID控制
OFF OFF OFF ON OFF ON ON ON ON OFF ON OFF ON
OFF ON OFF ON ON ON
模拟量处理
任务情景
在工业控制中常常需要定值控制或随动控制。这种情况需要 传感器对输出量进行采样，然后根据采样结果对输出量进行 自动调节。 一般传感器输出的是模拟电信号，需要将其转化为数字量后 PLC才能进行处理。而处理后输出的结果是数字量，也需要 将其还原成模拟量输出。 一般传感器或者变送器输出0~10V或者4~20mA的电信号。 西门子-200系列PLC常用模拟量扩展模块有：EM231（4路 模拟量输入模块），EM232（2路模拟量输出模块）EM235 （4路输入1路输出）。均为12位转换器。
OFF OFF OFF ON OFF OFF ON
OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF OFF OFF ON OFF OFF OFF ON
OFF ON
EM235输入模拟量分辨率设置（双极性）
双极性
SW1 SW2
ON OFF OFF ON
满量程输入 分辨率
SW5
OFF OFF
SW3 SW4
项目：将采集到的模拟量进行处理， 得到相应的工程量
使用一个0~20mA的模拟量输入信号，在S7内部对 应的数字量0~32000；对于4~20mA的信号对应的 数字量6400~32000。如果对于两个传感器，量程 都是0~16MPa，一个是0~20mA，一个4~20mA。 则相同的压力下转换成的数值不同。 演示箱中有一个Pt100温度传感器，通过500Ω电阻 将4~20mA电流信号转换成为2~10V电压信号送到 PLC的模拟量输入端，对应的温度范围0~100°C， 则转换公式为：T=(100-0)(AIW0-6400)/(320006400)+0
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模拟输出量的表达形式
电压 范围 单位 0 to 10V 超上限 超上界 输出范围： 1 to 5V ± 10V 0 to 20mA 输出范围： 4 to 20mA ± 20mA 电流
>=32767 32511 : 27649 27648 : 0 : - 6912 - 6913 : : : - 27648
T PQW 320 :
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.2
量程卡
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.3
S7-300模拟量模块的寻址
机架 3
电源 模块
IM
(接收)
640 to 654 512 to 526 384 to 398 256 to 270 4
656 to 670 528 to 542 400 to 414 272 to 286 5
672 to 686 544 to 558 416 to 430 288 to 302 6
688 to 702 560 to 574 432 to 446 304 to 318 7
704 to 718 576 to 590 448 to 462 320 to 334 8
32767 10000 : 8501 8500 : : : -2000 - 2001 : - 2430 - 32768
额定范围
10.00 7.50 : -7.5 -10.00
- 10.0004 : - 11.759 <= - 11.76
27648 20736 : -20736 -27648
- 27649 : - 32512 - 32768
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.5
模拟量模块SM335 (输入)
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.6
模拟模块SM335 (输出)
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.7
模拟输入模块 SM331
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.8
20.000 16.000 : : 4.000
3.9995 : 1.1852 <= 1.1845
27648 20736 : : 0
-1 : - 4864 - 32768
300.000 225.000 : : 0.000
不允许 负值
27648 20736 : : 0
-1 : - 4864 - 32768
850.0 : : : -200.0
- 200.1 : - 243.0 <= - 243.1
超下界
超下限
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.12
模拟输入量的规范化
单向 (M 0.0 = ´0´)
(传感器只提供正电压) OUT HI_LIM = 500.0
双向(M 0.0 = ´1´)
机架 1
电源 模块
IM
(接收)
R 0
电源 模块
IM CPU 2
(发送)
槽口号
3
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.4
模拟量寻址
在第一个信号模块插槽位置的模拟量输入/输出板的地址为256。上图给 出了模块插槽和模块地址的对应关系。每个模拟量模块自动按16个字节 的地址寄存器分配地址。 每个模拟量值占用2个字节，所以，在用户程 序中的模拟量地址应该使用偶数。 以免使用数据错误。 模拟量模块的 输入/输出通道从实际插槽的相同基地址开始编号。 S7-300 系统的实际I/O与CPU内的外设存储区（PI和PQ）相对应。 S7
模拟量处理
高液位
液位 变送器
低液位
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.1
模拟量模块的用途
生产过程
物理量 标准的模拟 信号
模拟量输入模块
CPU
: : : : : : L PIW 304
结果 存储器 PIW ... PIW ... ::: PIW ...
传感器
• • • • • • • 压力 温度 流量 速度 pH 值 粘性 等
测量范围 0...300Ohm >=352.778 352.767 : 300.011 单位
温度 例如 Pt100
测量范围 -200...+850º C >= 1000.1 1000.0 : 850.1 单位
超上限 超上界
32767 32511 : 27649
32767 32511 : 27649
32767 32511 : 27649
练习3.3: 控制罐的液位
启动I0.0 停止I0.1 阀门AQ4.0 阀门A
阀门BQ4.1
阀门CQ4.2 搅拌电机Q4.3
阀门B
最高液位 2.5m， 当实测液位等于该值时， 阀门B关闭,搅拌电机启动, 搅拌5分钟停止,阀门C打开。
"db2".Lleiji
液位 传感器
中间液位1.25m， 当实测液位等于该值时， 阀门A关闭,阀门B打开。 最低液位设定为 0.2m， 当实测液位低于该值时， 延时５Ｓ关闭。
超下界
- 27649 : - 32512 <=- 32513
超下限
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.15
练习3.1:配置模拟量模块SM335
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.16
练习3.2: 配置模拟量模块 SM331
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.17
累计流量的计算
有一台流量计，输出信号4—20mA，最大流量为200 m3/h，如何 计算累计流量？接在第七个槽位的模拟量输入模块的第一个通道， 即PIW304
瞬时流量
db1.dbd4=（db1.dbd0-Xmin）*db1.dbd8 /(Xmax-Xmin)
累计流量
db1.dbd12=db1.dbd12+db1.dbd4/3600 db1.dbd8为最大流量 db1.dbd0为经过标幺后的值。
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.9
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.10
模拟量的表达方式和测量值的分辨率
位的序号 位值 8 9
单位
十进制 16进制.
15
14
13
12
11
10
9 29
8 28
7 27 1
6 26 0 1
5 25 0 0
4 24 0 0
720 to 734 592 to 606 464 to 478 336 to 350 9
736 to 750 608 to 622 480 to 494 352 to 366 10
752 to 766 624 to 638 496 to 510 368 to 382 11
机架 2
电源 模块
IM
(接收)
*
* * * * *
*
* * * * *
*
* * * * *
*
* * * * *
*
* * * * *
*
* * * * *
*
* * * * *
*
* * * * *
*
* * * * *
1
0
1
0
0 1
0
0 0 1
0
0 0 0 1
0
0 0 0 0 1
* * * * *
* * * *
* * *
* *
*
=0或1
(传感器也提供负电压) OUT HI_LIM = 500.0
Δ
A
Δ
B
LO_LIM = 0.0 0
x x+1
IN 27648
Date: File:
LO_LIM = 0.0 -27648
2017/7/4 SSP2_03C.13
0
x x+1
IN 27648
模拟量输出的规范化
双向(M 0.0 = ´1´)
MR 模块
ADC
变送器
± 500mV ± 1V ± 5V ± 10V ± 20mA 4...20mA 等
模拟量输出模块
物理量
模拟 执行器
DAC
PQW ... PQW ... ::: PQW ...
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
阀门C
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.18
练习3.4: 结构化的极限监视功能
模拟变量 的实际值
功能
符号
FB120
HL
HYS
LIMIT ACTV HI_LIM LO_LIM QH QL
LL
HYS
HL LL t HYS
QH QL
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.19
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.11
在不同测量范围下模拟量的表达方式
电压 例如： 范围
测量范围 ± 10V >= 11.759 11.7589 : 10.0004 单位
电流 例如：
测量范围 4 .. 20mA >= 22.815 22.810 : 20.0005 单位
电阻 例如：
Date: File:
2017/7/4 SSP2_03C.21