计算机模拟量与数字量的转换,在S7-1200 CPU中，如何实现模拟量数值与工程量数值之间的转换？...

在S7-1200 CPU中，如何实现模拟量数值与工程量数值之间的转换？本例程中的程序使用类似于STEP7 中提供的FC105/106.用户可以使用它们将模拟量输入/输出的整数数值与工程量单位之间进行转换。用户需要将此例程安装到程序库中。

步骤1：在西门子网站下载解压缩"analog_convert.rar"( ( 307 KB ) )文件到一个文件夹。

步骤2：打开STEP7 Basic中的"Libraries Tab", 点击"Open global library"图标

步骤1：解压缩“analog_convert.rar”文件到一个文件夹。步骤2：打开STEP7 Basic中的“Libraries Tab”, 点击“Open global library”图标

图1

步骤3：选择“analog_convert”库所解压的文件夹。

图2

步骤4：在添加程序库后，FC105(SCALE)，FC106(UNSCALE)即可以被添加到用户程序中。

图3

参数解释：

1. 用户可以使用本例子所提供的FC105将模拟量输入模板的整数数值转换为工程量数值。对于FC105的输入/输出参数解释如下：

表1：FC105 参数

参数转化关系：OUT = [((FLOAT (IN) – K1)/ (K2–K1)) * (HI_LIM–LO_LIM)] + LO_LIM注意：如果用户使用的输入/输出类型为双极性(如±10V，±5V等)，BIPOLAR参数应当给定为TRUE，此时K1=-27648，K2=27648，否则K1=0，K2=27648。

例如：假设模拟量模块所接传感器为0-20mA 类型，其测量对象为温度，当温度为0℃时电流为0 mA，当温度为100℃时电流为20 mA。此时模拟量输入模块得到的对应数值0 mA对应为0，20 mA对应为27648。如果当前电流值为10 mA，则模拟量模块得到的输入值为13824，如果用户希望在CPU中得到一个最终的实际温度值，则可以调用FC105，将模拟量输入模块的数值赋给参数IN，工程量上限值给定为100.0，下限值给定为0.0，即可在输出参数OUT得到实际温度值50℃。

图4：FC105使用例子

FC 105 “SCALE”功能用于测量电压、电流、温度和电阻信号。

以下应用于温度测量：

热电阻(配置为标准范围)和热电偶，模拟量输入值是对应实际温度值的10倍。例如：整数值 600 对应于温度 60.0°C。设置参数高限 HI_LIM 和低限 LO_LIM 为 +2764.8 和 -2764.8 ，即对应于整数值除以10。气候范围的热电阻，模拟量值是温度值的 100 倍。例如：整数值 2500 对应于温度 25.0°C。设置参数高限 HI_LIM 和低限LO_LIM 为 +276.48 和 -276.48，即对应于整数值除以100。以下应用于电流测量(举例压力传感器)：

配置测量范围 4 到 20mA(0 到 5 bar)例如：整数值 27648 对应于 20mA(5 bar)，整数值 0 对应于 4mA(0 bar)。因此，参数化高限 HI_LIM 为 5.0，低限 LO_LIM 为 0.0，获得恰当的比例转化。标定值功能 FC 105 “SCALE” 转化一个整数值成一个实数值。在低限和高限之间(LO_LIM 和 HI_LIM)，标定成物理单位值，结果输出到 OUT 参数。如果整数输入值不在特定的范围内 (BIPOLAR 或 UNIPOLAR)，输出值 (OUT) 被输出为一个最近接范围 (LO_LIMH 或 HI_LIM))的值，并且输出一个错误。

测量范围：

BIPOLAR：它假定整数输入值在 -27648 到 27648 之间。UNIPOLAR：它假定整数输入值在 0 到 27648 之间。FC 105 参数：

2. 用户可以使用本例子所提供的FC106将工程量值转换为模拟量输出模板所需要的数值。

对于FC106的输入/输出参数解释如下：

表2：FC106 参数

参数转化关系：OUT = [ ((IN–LO_LIM)/(HI_LIM–LO_LIM)) * (K2–K1) ] + K1注意：如果用户使用的输入/输出类型为双极性(如±10V等)，BIPOLAR参数应当给定为TRUE，此时K1=-27648，K2=27648，否则K1=0，K2=27648。

例如：假设模拟量输出模块输出设置为0-20mA 类型，其所连接的执行器为调节阀。当电流为0 mA时阀门开度为0%，当电流为20 mA时阀门开度为100%。如果用户希望阀门开度为50%，则可以调用FC106，将开度给定值赋给参数IN，工程量上限值给定为100.0，下限值给定为0.0，将模拟量输出模块的地址赋给参数OUT，此时OUT数值为13824，即可使模拟量输出模块输出电流值为10 mA，即阀门开度为50%。

图5：FC106使用例子