SIEMENS西門子代理商6EP3333-8SB00-0AY0

模擬量信號是自動化過程控制系統中基本的過程信號(壓力、溫度、流量等)輸入形式。系統中的過程信號通過變送器，將這些檢測信號轉換為統一的電壓、電流信號，并將這些信號實時的傳送至控制器(PLC)。

PLC通過計算轉換，將這些模擬量信號轉換為內部的數值信號。從而實現系統的監控及控制。從現場的物理信號到PLC內部處理的數值信號，有以下幾個步驟：

從以上PLC模擬量的信號輸入流程可以看到，在自動化過程控制系統中，模擬量信號的輸入是非常復雜的。在現目前的工業現場，對模擬量信號的處理已基本都采用電流信號方式進行傳輸，相比于電壓信號方式，電流信號抗干擾能力更強，傳輸距離更遠，信號穩定。
這里就PLC對模擬量信號的轉換過程進行一個簡單的分解介紹。
1、PLC對模擬量信號的轉換▲西門子S7-200SMART PLC模擬量模塊對模擬量信號的轉換范圍
▲臺達DVP系列模擬量模塊對模擬量信號的轉換范圍
從以上可以看到：1、模擬量信號接入PLC后，PLC將模擬量信號轉換為了整型數據，不是浮點數(如西門子-27,648 到 27,648);
2、不同品牌的PLC對模擬量轉換范圍是有差異的(如西門子-27,648 到 27,648;臺達-32,384 到 32,384);
3、PLC同一個模塊對不同類型的模擬量信號的轉換范圍是一致的(如西門子對±10 V、±5 V、±2.5 V 或 0 到 20mA的模擬量信號的轉換范圍均為-27,648 到 27,648);
故從以上幾點我們可以知道，接入PLC的模擬量信號還需要進行再轉換處理，才可以得到與實際物理量相匹配的數據;在進行數據轉換處理的時候，還應該與使用的PLC模塊的處理數據范圍相對應。
2、PLC數據轉換處理過程1、模擬量信號與PLC轉換數據之間的轉換從以上內容知道，從PLC直接讀取到的模擬量信號為整型數據，整型數據無法直觀的反饋出實際的物理量大小，故為了能夠直觀的反饋出現場的過程信號情況，還應該將這些整型數據轉換為反饋直觀真實的浮點數信號。這里以臺達PLC模擬量輸入模塊的數據處理過程為例說明。
▲以上為臺達PLC電流輸入信號與讀取信號的對應關系
通過以上對應關系圖，可以知道對于一個任意的電流輸入信號(X)，與讀取到的數值信號(Y)，有如下的對應關系：

將以上公式變換，則可以得到以下直接轉換公式，如下：

由以上公式，可以將PLC讀取到的整數數據，轉換為PLC接收到的模擬量電流信號值。
2、實際物理值與模擬量數據之間的轉換實際物理值與模擬量數據之間的轉換方式同上面的轉換方式相同。如下為某壓力變送器的壓力與模擬量信號范圍(0.1-10bar，4-20mA)，同樣的，壓力與電流之間有如下的轉換關系公式：



將以上公式變換，則可以得到以下直接轉換公式，如下：


由以上公式，可以直接將模擬量電流信號轉換為壓力值數據。

3、實際物理值與PLC內部數據直接的轉換將PLC讀取到的數據轉換為實際的物理值，通過以上兩步轉換就可以得到。在處理時跳過輸入信號值大小的轉換，可以得到如下關系：

將以上公式變換，則可以得到以下直接轉換公式，如下：

通過此公式，就可以直接通過PLC讀取到的數據轉換為實際的物理量值。以上即為PLC對模擬量信號的處理過程及方法。

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