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。

解： S7-1200PLC默认的模拟信号输入电压范围是0～10V,转换成数字信号的范围是0～27648，因为此压力传感器输出电压范围是0～5V，所以转换的数字信号范围是0～13824。压力传感器的测量压力范围是0～0.1MPa,由此可推导出公式，将电压值还原成以Pa为单位的压力值并将结果存储于寄存器MD30中。

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。

什么是PLC中的模拟量？模拟量有什么作用？

当大家接触PLC的时候，经常会听到模拟量这个词，和我们之前说过的那个开关量出现的频率都很高。

那到底什么是模拟量呢？模拟量，在PLC当中又有什么样的作用呢？

今天就不用讲概念了，直接给大家讲一下，这个PLC是怎么样引入模拟量的过程，

然后大家就知道什么是模拟量了！

压力传感器

看过之前的文章的朋友们都知道啊，这个 PLC的那个来源。链接贴出来，大家可以去看一看：PLC的起源

通过上面这篇文章，大家可以清晰的了解到， PLC的诞生是为了解决复杂的继电器控制线路，无法变更控制逻辑的困难。

所以说刚开始的时候，PLC所能够识别的输入输出都是开关量。

但是到后来工业现场上面对很多连续变化的量，需要控制。

到底是哪些连续变化的量呢？

比如说比较常见的温度控制。这个温度控制最原始的方法就是人为的加热，然后又用人工拿温度计去看，被加热的液体是否达到需要的温度？如果到了，就把电源给关掉，如果没到就继续加热。

经过电子技术的发展，人们就又造出了这个专用的温控仪，它配套温度传感器一起来控制输出的接触器或者是可控硅固态继电器等等来实现温度的控制。

开始的时候 PLC不具备这些温度控制仪的功能。他只是作为一个继电器电路的一个代替而已。

在20世纪末21世纪初，大规模集成电路的突飞猛进。很多的PLC厂家把类似于温度控制仪，这些专用控制器的功能都集成到 PLC里面去了。

所以说，现在咱们接触到的PLC都具备了各种模拟量运算和控制功能。

上面我们提到的温度传感器，它所发出的信号就是一个模拟量！

温度传感器

这个模拟量他有什么样的特性呢？它的特性就是在一定的范围内连续变化的量。

比如说我们这个温度传感器，她的量程0度到300度。

它就能够在0~300度之间的范围内连续变化。

我们生活当中经常接触到的恒压供水控制。那个水的压力也是一个连续变化的量，他的压力传感器所输出的一个信号就是一个模拟量。

关于模拟量，除了上面说的温度压力还有流量，酸碱度，高度，液位，速度，光照度。等等非常多！

我们会安排专门的文章来讲解，

大家关注我，一起走进工控实践！

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