模拟量转换计算公式

模拟量快速计算工具

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: Iv: Osh: Osl: Ish: Isl: 换算结果换算对象换算结果的高限换算结果的低限换算对象的高限换算对象的低限
换算对象即可。
换算对象的低限换算对象的高限换算对象
4 20 7.9
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6400 换算结果的低限 32000 换算结果的高限 12640 换算结果
1 输入换算对象的高限和底限，再输入换算结果的高限和底限 2 输入换算对象，比如7.9，那么换算结果12640将自动显示 3 如果根据数字量计算模拟量，那么将数字量当做换算对象即可。

输入模拟量与输出数字量的计算公式

输入模拟量与输出数字量的计算公式在我们的电子世界里，输入模拟量与输出数字量之间有着神秘而有趣的关系，这背后藏着一套计算公式。

咱们先来说说啥是输入模拟量。

比如说，温度、压力、声音的强度，这些连续变化的量就是模拟量。

就拿温度来说吧，它可不是一下子从 0 跳到 10 度，而是能在 0 到 10 度之间平滑地变化。

而输出数字量呢，就像是我们在计算机里看到的 0 和 1 组成的数字。

比如说，温度传感器把连续变化的温度转变成计算机能处理的数字信号，这就是从模拟量变成了数字量。

那它们之间的计算公式到底是啥呢？一般来说，常用的公式是：数字量 = （模拟量 - 模拟量下限）×（数字量最大值 - 数字量最小值）÷（模拟量上限 - 模拟量下限） + 数字量最小值咱来举个例子哈。

假设我们有一个温度传感器，它能测量的温度范围是 0 到 100 度（这就是模拟量的范围），而对应的数字量范围是 0到 1023 。

现在测到的温度是 50 度，那按照公式算一下：数字量 = （50 - 0）×（1023 - 0）÷（100 - 0） + 0算出来大概是 511.5 ，因为数字量得是整数，所以就约等于 512 。

还记得我之前参加过一个电子小制作的活动。

我们要做一个能显示环境湿度的小装置。

在这个过程中，就得搞清楚湿度这个模拟量怎么变成能在屏幕上显示的数字量。

当时可把我难坏了，对着那一堆公式和数据，脑袋都大了几圈。

我就不停地测试，调整参数，反复计算。

有好几次都算错了，显示出来的湿度数值完全不对，要么超高，要么超低，就像个调皮的孩子在跟我开玩笑。

但我没放弃，继续琢磨，终于算出了正确的结果。

当看到那个小装置准确地显示出环境湿度的时候，心里那叫一个美呀！这就像是解开了一道神秘的谜题，找到了通往数字世界和现实世界的桥梁。

其实啊，输入模拟量与输出数字量的计算公式在很多地方都有用。

比如在工业自动化控制中，要精确控制机器的运行，就得靠这个公式把各种模拟量转化成数字量，让计算机能明白该怎么做。

模拟量比例换算

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 SMART 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 SMART CPU 内部，0 - 20mA对应于数值范围0 - 27648；对于4 - 20mA的信号，对应的内部数值为5530 - 27648。

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 SMART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 SMART CPU中得到一个0 - 27648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。

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量程转化指令库为便于用户使用，这里提供了量程转化库，用户可以添加到自己的Micro/WIN编程软件中应用。

模拟量比例换算指令库注意：此指令库/程序的作者和拥有者对于该软件的功能性和兼容性不负任何责任。

使用该软件的风险完全由用户自行承担。

由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和热线支持，用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。

AD转换值计算

模拟量值和A/D转换值的转换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。

将该方程式逆变换，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）。

模拟量计算

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。

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：
假设模拟
量的标准
信号是
A0-Am(如
4-
20mA)，
其中：A/D转换后数值为D0-Dm(如6400-32000)，
Ov: 换算结果设模拟量的标准信号为A，A/D转换后的相应数值为D,由于线性关系，函数关系
A=f(D),可以表示为数学方程式：
Iv: 换算对象
Osh: 换算结果的高限D/A转换：
Osl: 换算结果的低限
A=(D-
D0)*(Am-
A0)/(Dm-
D0)+A0
通用比例换算公式S7-200模拟量/
Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl
根据该方
程式可以
方便的根
据D值算
出A值，
将该方程
式逆变
换，得出
函数关系
D=f(A),
可以表示
为数学方
程式：Ish: 换
算对象的
高限
Isl: 换算对象的低限A/D转换：
D=(A-
A0)*(Dm-D0)/(Am-A0)+D0
A0-Am对应4-
20mA,
D0-Dm对应6400-32000
拟量/数字量换算公式：。

plc模拟量与实际工程量的转换公式与详细程序图

比如有一个压力变送器输入20kp--800kp，输出0—10V信号给PLC，然后PLC把0-10V转换为0-4000数字信号，现在要在PLC程序里实现把20Kp—800KP转换为20-800后直接在触摸屏上显示，可以这样实现，
一种方法调整模拟量增益与偏置，
另外一种方法自己在程序里用公式转换
首先用（4000-0）/(800-20)=5.128,
然后用800乘以5.128等于4102，再用4102-102=4000，
这样就可以得到另外一个公式，以三菱FX为例，当D0为模拟量通道直接写进数范围是0-2000.那么就可以用(D0+K102)/5.128=D1，那么D1就对应20-800，这样就可以直接在触摸屏上显示。

因为在三菱FX-PLC里5.128无法表示，可以把（D0+K102）先乘以K100后在除以K512，这样换算的精度就提高了。

如果还想提高精度可以把（D0+K102）先乘以K1000后，再除以K5128，这样换算的精度就更高了。

这是D0等于0时，0V信号输入，D34等于20。

这是D0等于2000时，5V信号输入，D34等于409。

这是D0等于4000时，10V信号输入，D34等于800。

模拟量计算

假设模拟量的标准电信号就是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就是A,A/D转换后的相应数值为D,由于就是线性关系,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与4—20mA为例,经A/D转换后,我们得到的数值就是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,相应的模拟电信号就是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。

模拟量值与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就是20mA,AIW0的数值就是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。

教你几步搞定模拟量计算

教你几步搞定模拟量计算在工程设计和控制系统中，经常需要对模拟量进行计算以满足工程需求。

模拟量指连续变化的物理量，如电压、电流以及温度等。

在本文中，我们将介绍几个简单的步骤，以帮助你更好地理解模拟量计算。

步骤一：单位转换在进行模拟量计算之前，首先要确认各个物理量的单位，以确保计算的准确性。

下面是一些常见的模拟量单位：•电压：伏特（V）•电流：安培（A）•电阻：欧姆（Ω）•温度：摄氏度（℃）或华氏度（℉）需要注意的是，在进行计算时，要将所有的单位转换成国际标准单位。

例如，摄氏度到开尔文（K）的转换公式为 K = ℃ + 273.15。

步骤二：信号强度转换模拟信号的强度通常采用电压、电流或功率来表示。

在进行模拟量计算之前，需要将这些强度换算成其他单位，以便进行计算。

例如，将电流转换为功率的公式为：P = I * V其中，P表示功率，I表示电流，V表示电压。

需要注意的是，在进行信号强度转换时，要注意信号的极性和方向，以免出现误差。

步骤三：标准化对于不同的模拟量信号，通常需要将其标准化后才能进行有效的比较和计算。

标准化的目的是将不同物理量之间的差异量化为一个统一的量纲，以便进行比较。

例如，将温度进行标准化的方法是将其转换为摄氏度或开尔文。

另一个常用的标准化方法是百分比，将实际值除以最大值，然后将结果乘以100。

步骤四：模拟量计算经过前面三步的准备工作，现在可以进行模拟量计算了。

模拟量计算方式多种多样，下面是几个常见的方法：算术平均值算术平均值可以简单地通过将所有值相加然后除以总数来计算。

这个方法广泛应用于各种数据分析中，特别是在控制系统中。

例如，计算三个数据点的平均温度：(20℃+25℃+30℃)/3=25℃加权平均值加权平均值是指根据每个数据点的权重来计算平均值。

权重表示每个数据点的重要性。

例如，计算三个数据点的加权平均温度：(20℃*2+25℃*3+30℃*5)/(2+3+5)=28℃标准差标准差是对数据的离散程度测量的一种方法。

S7-200模拟量换算

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O sh:换算结果的高限O sl:换算结果的低限I sh:换算对象的高限I sl: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。

为便于使用，现已将其导出成为”自定义指令库“，可以添加到自己的Micro/WIN编程软件中应用。

模拟量转换数字量公式

信号的变换需要经过以下过程：物理量－传感器信号－标准电信号－A/D转换－数值显示。

声明：为简单起见，我们在此讨论的是线性的信号变换。

同时略过传感器的信号变换过程。

假定物理量为A，范围即为A0－Am，实时物理量为X；标准电信号是B0－Bm，实时电信号为Y；A/D转换数值为C0-Cm，实时数值为Z。

如此，B0对应于A0，Bm对应于Am，Y对应于X，及Y=f(X)。

由于是线性关系，得出方程式为Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0。

又由于是线性关系，经过A/D转换后的数学方程Z=f(X)可以表示为Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0。

那么就很容易得出逆变换的数学方程为X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0。

方程中计算出来的X就可以在显示器上直接表达为被检测的物理量。

5、PLC中逆变换的计算方法以S7-200和4－20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400－32000，及C0=6400，Cm=32000。

于是，X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0。

例如某温度传感器和变送器检测的是-10－60℃，用上述的方程表达为X=70*(Z-6400)/25600-10。

经过PLC的数学运算指令计算后，HMI可以从结果寄存器中读取并直接显示为工程量。

用同样的原理，我们可以在HMI上输入工程量，然后由软件转换成控制系统使用的标准化数值。

在S7-200中，(Z-6400)/25600的计算结果是非常重要的数值。

这是一个0－1.0（100％）的实数，可以直接送到PID指令（不是指令向导）的检测值输入端。

PID指令输出的也是0－1.0的实数，通过前面的计算式的反计算，可以转换成6400－32000，送到D/A端口变成4－20mA输出。

1.自己写转换程序。

2.需要注意你的模拟量是单极性的还是双极性的。

函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。

模拟量计算.pdf

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。

模拟量转换方法

其实很简单就是一个Y（实际值）=A*X（数字量）+B的公式而已。

例如你的压力变送器检测压力范围是0~200kPa，输出4~20mA，PLC通过通道设置可以设置成输入4~20mA，对应数字量0~4000，那么0~200kPa与4~20mA是一一对应关系，4~20mA与0~4000是一一对应的关系，所以0~200kPa与0~4000就是一一对应关系，既然是一一对应关系，他两个就符合公式Y=A*X+B，这里A=1/20，B=0。

因此实际压力值=采集的数字量/20。

望采纳。

谢谢，有点似懂非懂了，基本采纳了。

所以还要继续向你请教：1.数字量范围（如0~4000）是由AD模块决定么?PLC采集的数字量是什么进制?2.3.Y=AX+B的公式中,B是什么,为什么B是0,如果B恒等0为什么还要加B。

倍数=数字量程上限/传感器量产上限；然后根据采集的数字量/倍数，得出实际的压力值，对么？压力单位是Kpa？4.5.手头的模块不是FX配套2AD/4AD的,是国产普通采集模块,换算方法是否一样适用?6.1、0~4000是根据模块里特殊寄存器设置的，比如三菱的FX3U-04AD的BFM #0设置输入的类型，就决定了类型是电压，还是电流，是4~20mA还是-20~2 0mA等等。

采集到的数字量都是十进制数字。

2、B=0，是通过这几个参数计算出来了，因为0~200kpa与0~ 4000成一一对应关系，而算出来的A=1/20，B=0，不是B固定就是0的，如果你要是西门子的AD，是0~20mA对应0-32000，那么就是0~200kpa对应4~20mA对应6400~32000，那么就是Y=X/128-50，A=1/128，B=-50。

压力单位这个很多，气体压力一般是kpa，mpa，bar，固体压力一般是kg/m的平方，N/m 平方等等。

3、只要是PLC的AD模块都是这个算法，置于别的AD模块就不一定了。

模拟量转换数字量公式

创作编号：GB8878185555334563BT9125XW创作者：凤呜大王*信号的变换需要经过以下过程：物理量－传感器信号－标准电信号－A/D转换－数值显示。

声明：为简单起见，我们在此讨论的是线性的信号变换。

同时略过传感器的信号变换过程。

假定物理量为A，范围即为A0－Am，实时物理量为X；标准电信号是B0－Bm，实时电信号为Y；A/D转换数值为C0-Cm，实时数值为Z。

如此，B0对应于A0，Bm对应于Am，Y对应于X，及Y=f(X)。

由于是线性关系，得出方程式为Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0。

又由于是线性关系，经过A/D转换后的数学方程Z=f(X)可以表示为Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0。

那么就很容易得出逆变换的数学方程为X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0。

方程中计算出来的X就可以在显示器上直接表达为被检测的物理量。

5、PLC中逆变换的计算方法以S7-200和4－20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400－32000，及C0=6400，Cm=32000。

于是，X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0。

例如某温度传感器和变送器检测的是-10－60℃，用上述的方程表达为X=70*(Z-6400)/25600-10。

经过PLC的数学运算指令计算后，HMI可以从结果寄存器中读取并直接显示为工程量。

用同样的原理，我们可以在HMI上输入工程量，然后由软件转换成控制系统使用的标准化数值。

在S7-200中，(Z-6400)/25600的计算结果是非常重要的数值。

这是一个0－1.0（100％）的实数，可以直接送到PID指令（不是指令向导）的检测值输入端。

PID指令输出的也是0－1.0的实数，通过前面的计算式的反计算，可以转换成6400－32000，送到D/A端口变成4－20mA输出。

1.自己写转换程序。

模拟量计算.pdf

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。

模拟量比例换算

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 SMART 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 SMART CPU 内部，0 - 20mA对应于数值范围0 - 27648；对于4 - 20mA的信号，对应的内部数值为5530 - 27648。

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 SMART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 SMART CPU中得到一个0 - 27648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。

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量程转化指令库为便于用户使用，这里提供了量程转化库，用户可以添加到自己的Micro/WIN编程软件中应用。

模拟量比例换算指令库注意：此指令库/程序的作者和拥有者对于该软件的功能性和兼容性不负任何责任。

使用该软件的风险完全由用户自行承担。

由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和热线支持，用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。

fx3u模拟量转换公式

fx3u模拟量转换公式FX3U模拟量转换是指将模拟量输入信号转换为数字信号的过程。

在工业自动化控制系统中，模拟量转换是非常重要的一步，它将实际的物理量转换为计算机可以处理的数字信号，使得系统能够对模拟量信号进行更精确的控制和监测。

在FX3U模拟量转换中，最常用的方法是使用模数转换器（ADC）来将模拟量信号转换为数字信号。

模数转换器是一种电子器件，它可以将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。

FX3U控制器上集成了高精度的模数转换器，能够对模拟量输入信号进行准确的转换。

模数转换器的转换过程可以简单描述为：将模拟信号通过采样电路进行采样，然后经过量化和编码，最后输出数字信号。

其中，采样是指按照一定的时间间隔对模拟信号进行测量和记录，量化是指将采样到的信号值转换为离散的数字值，编码则是将量化后的数字值转换为二进制码。

在FX3U控制器中，模拟量输入信号经过ADC转换后，可以得到一个数字值。

这个数字值可以通过一定的计算公式来换算为实际的物理量。

具体的计算公式可以根据实际应用的要求来确定，例如温度传感器的转换公式可以是温度=（数字值/4096）* 5 - 10，其中4096是ADC的分辨率，5是电压量程，-10是温度的偏移量。

需要注意的是，模拟量转换的准确性和精度与模数转换器的性能和参数有关。

FX3U控制器上的模数转换器具有高分辨率和低噪声的特点，可以实现精确的模拟量转换。

此外，还可以通过配置参数来调整采样率和量化精度，以满足不同应用场景的需求。

除了模拟量输入转换，FX3U控制器还可以实现模拟量输出转换，即将数字信号转换为模拟量输出。

模拟量输出可以用来控制执行机构，实现对物理过程的控制。

例如，将数字值转换为电压或电流输出，通过调节输出信号的大小来控制执行机构的转动速度或位置。

总的来说，FX3U模拟量转换是工业自动化控制系统中重要的一环，它实现了模拟量信号与数字信号之间的转换，为控制和监测提供了准确的数据基础。