浅谈西门子S7-1200PLC的模拟量转换，附实例演示

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今天来简单探讨一下西门子S7-1200PLC的模拟量使用方法。

实际工业应用中常常由传感器采集压力、温度、速度等非电信号，并将这些非电量转换为电压或电流信号再传输给PLC、单片机等控制系统，此时这些信号均为模拟量。我们往往要对PLC中采集的模拟量信息进一步的加工处理，方便用来计算、比较、显示等。

模拟量转换的相关设置

S7-1200(1214C)内部集成了2路模拟量信号输入通道，分别为通道0和通道1，也就是可以同时接收并处理两个传感器输入的模拟信号，对应的地址为IW64和IW66（长度为一个字，16位），在TIA PROTAL中选中PLC的“常规”—“AI”标签项可以进行查看和设置。

S7-1200PLC模拟量转换的工作原理

假设PLC的AI0口外接了一个温度传感器，传感器将测得的温度值转换为一个范围为0～10V的连续电压信号输入给PLC。模拟量经过PLC内部的A/D转换后被转换成了范围0～27648的数字量并存储在特定地址的寄存器中。具体的转换流程如下图所示。

如何将模拟量输入转换的数字值还原成对应的物理量？

例：某个压力传感器的量程为0～0.1MPa，转换成对应的电压信号为0～5V,设转换后地址IW64中的数值为N，尝试求以Pa为单位的压力值。

电压转换成数字信号后存入IW64的数值为N

在博途软件中编写对应的PLC程序如下：

在编写梯形图程序时有以下两点需要特别注意：

1)因为PLC执行除法指令时会丢掉余数而只保留商值，这样会影响计算的精度，所以在编写梯形图程序计算压力值时要注意先乘后除。

2)IW64中的数据类型为整型（INT）,该值乘以100000后其结果会超出int的范围，所以必须先应用CONV指令将数据类型转换为DInt。

「西门子300」关于模拟量，这才是你需要掌握的

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模拟量是一个抽象的概念，相对于数字量来说。不管是哪一款PLC，都无法处理模拟量，所有PLC都只能解决数字量。现实生活中，大部分工业现场都有压力、流量、液位、温度等实际物理量需要测量，需要进行控制，PLC是如何做到这些测量和控制呢？

1、硬件上的要求。

测量不同的物理量，需购买对应的传感器。传感器的作用是把现场的模拟量信号变成电信号。比如，需要测量压力，就购买相应的压力传感器，压力传感器把压力信号转变成电压信号或者电流信号。

比如现场的压力值是0-50MPA，那么传感器输出来的电压信号是0-10V，即当压力是25MPA时，传感器的电压信号是5V。

由于电压信号和电流信号有很多种，如果没有一个统一的标准，就会让技术人员很为难，通常我们会将常见的几种信号叫做标准的电压或电流信号。

总结：从硬件上来说，我们需要购买传感器，西门子300的模拟量输入模块，西门子300的PLC，就可以满足模拟量处理的基本设备。当你的传感器转换出来的信号不符合设备上写的电压或电流信号时，需要购买变送器，把传感器的信号变成标准电压电流信号。

2、程序上应该如何去实现？

以0-10V这个电压信号为例，当这个信号接到模拟量输入模块时（具体接线下次细说）PLC中有一个与之对应的数值，这个数值不同的PLC不尽相同。比如西门子300的PLC，对应关系如下：

我们仍然以压力传感器为例，当现场的压力是0-50MPA时，电压是0-10V，那么PLC的模拟量输入地址PIW256（以此为例）就显示0-27648这样的一个模拟值。这样看来，我们最终要的是压力和PLC中数值的对应关系，而0-10V的电压信号就可以不用去管它了。所以说，当监控PLC中PIW256中显示是27648的数值时，说明现场已经达到最大压力50MPA了。

关于FC105在模拟量中的重要性，下次再给大家进行详细介绍！

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