因為A/D(模/數)、D/A(數/模)轉換之間的對應關系,S7-200 CPU內部用數值表示外部的模擬量信號,兩者之間有壹定的數學關系。這個關系就是模擬量/數值量的換算關系。
例如,使用壹個0 - 20mA的模擬量信號輸入,在S7-200 CPU內部,0 - 20mA對應於數值範圍0 - 32000;對於4 - 20mA的信號,對應的內部數值為6400 - 32000。
如果有兩個傳感器,量程都是0 - 16MPa,但是壹個是0 - 20mA輸出,另壹個是4 - 20mA輸出。它們在相同的壓力下,變送的模擬量電流大小不同,在S7-200內部的數值表示也不同。顯然兩者之間存在比例換算關系。模擬量輸出的情況也大致相同。
上面談到的是0 - 20mA與4 - 20mA之間換算關系,但模擬量轉換的目的顯然不是在S7-200 CPU中得到壹個0 - 32000之類的數值;對於編程和操作人員來說,得到具體的物理量數值(如壓力值、流量值),或者對應物理量占量程的百分比數值要更方便,這是換算的最終目標。
如果使用編程軟件Micro/WIN32中的PID Wizard(PID向導)生成PID功能子程序,就不必進行0 - 20mA與4 - 20mA信號之間的換算,只需進行簡單的設置。
通用比例換算公式
模擬量的輸入/輸出都可以用下列的通用換算公式換算:
Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl
其中:
Ov: 換算結果
Iv: 換算對象
Osh: 換算結果的高限
Osl: 換算結果的低限
Ish: 換算對象的高限
Isl: 換算對象的低限
它們之間的關系可以圖示如下:
圖1. 模擬量比例換算關系
實用指令庫
在STEP 7-Micro/WIN Programming Tips(Micro/WIN編程技巧中)的Tip38就是關於如何實現上述轉換的例程。
為便於用戶使用,現已將其導出成為“自定義指令庫”,用戶可以添加到自己的Micro/WIN編程軟件中應用。
模擬量比例換算指令庫
註意:此指令庫/程序的作者和擁有者對於該軟件的功能性和兼容性不負任何責任。使用該軟件的風險完全由用戶自行承擔。由於它是免費的,所以不提供任何擔保,錯誤糾正和熱線支持,用戶不必為此聯系西門子技術支持與服務部門。
在這個指令庫中,子程序Scale_I_to_R可用來進行模擬量輸入到S7-200內部數據的轉換;子程序Scale_R_I可用於內部數據到模擬量輸出的轉換。
編程舉例:
將4 - 20mA模擬量輸入轉換為內部百分比值 將內部百分比值轉換為4 - 20mA模擬量輸出
圖2. 編程舉例
參考:如何添加自定義指令庫