西门子S7-1200PLC入门必备知识

西门子S7-1200PLC入门必备基础知识（模拟信号转换处理）

模拟量信号是⾃动化过程控制系统中最基本的过程信号（压力、温度、流量等）输⼊形式。系统中的过程信号通过变送 器，将这些检测信号转换为统⼀的电压、电流信号，并将这些信号实时的传送至控制器（PLC）。

PLC通过计算转换，将这些模拟量信号转换为内部的数值信号。从⽽实现系统的监控及控制。从现场的物理信号到PLC内部处理的数值信号，有以下⼏个步骤：

从以上PLC模拟量的信号输⼊流程可以看到，在⾃动化过程控制系统中，模拟量信号的输⼊是⾮常复杂的。但是，在现⽬前的⼯业现场，对模拟量信号的处理已基本都采⽤电流信号⽅式进⾏传输，相⽐于电压信号⽅式，电流信号抗⼲扰能⼒更强，传输距离更远，信号稳定。

这里就PLC对模拟量信号的转换过程进⾏⼀个简单的分解介绍。

PLC对模拟量信号的转换

从以上可以看到：

1、模拟量信号接⼊PLC后，PLC将模拟量信号转换为了整型数据，不是浮点数（如西门子-27,648到27,648）；

2、不同品牌的PLC对模拟量转换范围是有差异的（如西门子-27,648到27,648; 台达-32,384到32,384）；

3、PLC同⼀个模块对不同类型的模拟量信号的转换范围是⼀致的（如西门⼦对±10 V、±5 V、±2.5 V 或0到20mA 的模 拟量信号的转换范围均为-27,648 到27,648）；

故从以上几点我们可以知道，接⼊PLC的模拟量信号还需要进⾏再转换处理，才可以得到与实际物理量相匹配的数据；在进⾏数据转换处理的时候，还应该与使⽤的PLC模块的处理数据范围相对应。

PLC数据转换处理过程

1、模拟量信号与PLC转换数据之间的转换

从以上内容知道，从PLC直接读取到的模拟量信号为整型数据，整型数据⽆法直观的反馈出实际的物理量⼤小，故为了能够直观的反馈出现场的过程信号情况，还应该将这些整型数据转换为反馈直观真实的浮点数信号。这⾥以台达PLC模拟量输⼊模块的数据处理过程为例说明。

以上为台达PLC电流输⼊信号与读取信号的对应关系

通过以上对应关系图，可以知道对于⼀个任意的电流输⼊信号（X），与读取到的数值信号（Y），有如下的对应关系：

将以上公式变换，则可以得到以下直接转换公式，如下：

由以上公式，可以将PLC读取到的整数数据，转换为PLC接收到的模拟量电流信号值。

2、实际物理值与模拟量数据之间的转换

实际物理值与模拟量数据之间的转换⽅式同上⾯的转换⽅式相同。如下为某压⼒变送器的压⼒与模拟量信号范围（0.1-10bar，4-20mA)，同样的，压⼒与电流之间有如下的转换关系公式：

将以上公式变换，则可以得到以下直接转换公式，如下

由以上公式，可以直接将模拟量电流信号转换为压⼒值数据。

3、实际物理值与 PLC内部数据直接的转换

将PLC读取到的数据转换为实际的物理值，通过以上两步转换就可以得到。在处理时跳过输⼊信号值⼤小的转换，可以得到如下关系：

将以上公式变换，则可以得到以下直接转换公式，如下

通过此公式，就可以直接通过PLC读取到的数据转换为实际的物理量值。

以上即为PLC对模拟量信号的处理过程及⽅法。