“引言：在實際的一些項目中，會使用幾十上百個模擬量輸入信號，這些模擬量輸入信號可能是電壓、電流或者熱電阻信號等等，如果每個都單獨處理的話，非常耗費時間。我們就想著能不能使用一個程序，簡單配置一下，就能處理所有的模擬量輸入信號呢？當然是可以實現(xiàn)，這也是我們這篇文章要解答的問題，請接著往下看。”

1模擬量信號的分類

西門子S7-1200/1500 PLC中模擬量模塊的類型包括電壓/電流、電阻/熱電阻、熱電偶，如圖所示：

這三類模擬量模塊的信號，又可以概況為四種情況：

a) 單極性信號。

不過零的模擬量信號變化為單極性信號，比如0~5V、4~20mA、0~300Ω。

單極性模擬量信號的額定測量范圍為0~27648，其轉化公式為：

以一個檢測距離0~200mm，模擬量信號為0~10V的傳感器，當In等于13824時，帶入公式的Out的物理量實際值等于100mm。

b) 雙極性信號。

過零的模擬量信號變化為雙極性信號，比如±10V、±80mV。

雙極性模擬量信號的額定測量范圍為±27648，其轉化公式為：

以一個檢測角度±90°，模擬量信號為±10V的傾角傳感器，當In等于-13824時，帶入公式的Out的物理量實際值等于-90°。

c) 標準型溫度測量。

將Pt100這類溫度傳感器的阻值轉化成溫度的類型。

其轉化公式為：

這個公式是將模擬量測量值除以10.0得到實際的溫度，比如說當前模擬量測量值為12345，那么實際的溫度就是1234.5℃。

需要注意的是，如果使用熱電偶，其也按照標準溫度公式來轉化。

d) 氣候型溫度測量。

氣候型溫度是一種特殊的類型，它是用來描述實際去天氣溫度，比如天氣預報說，深圳明天的氣溫為10~20℃；哈爾濱明天的氣溫為-3~12℃。

其轉化公式為：

這個公式是將模擬量測量值除以100.0得到實際的溫度，比如說當前模擬量測量值為2062，那么實際的溫度就是20.62℃。

2模擬量實際案例

在一個項目中，具有64個模擬量輸入信號，其信號地址和類型如下所示：

按照該項目需求，進行程序編寫，主要分為一下幾個步驟：PLC和模塊組態(tài)、將模擬量地址映射到數(shù)組、新建FB模板程序、編寫控制程序。

a) 步驟1：PLC和模塊組態(tài)

按照實際的模擬量模塊進行組態(tài)，并設置好對應的模擬量類型，如圖所示：

b) 將模擬量地址映射到數(shù)組

添加一個PLC數(shù)據(jù)類型（UDT），并命名為“typeChannel”，如圖所示。

在PLC變量中，添加一個名稱為 “AIChannel”，數(shù)據(jù)類型為“typeChannel”的數(shù)據(jù)，如圖所示：

c) 新建FB模板程序

添加一個名稱為“typeAI”，并添加模擬量通道的元素，如圖所示：

再添加一個名稱為“AIConvert”的FB函數(shù)塊，并在接口中添加參數(shù)，如圖所示：

d) 編寫控制程序

使用一個FOR循環(huán)指令來進行初級處理，如果“enable”為TRUE，則啟用該通道，并根據(jù)該通道的類型進行CASE判斷，并處理程序，如圖所示：

將該FB在OB1中進行調用，并新建全局變量，并關聯(lián)形參，如圖所示：

為了便于仿真測試，添加一個數(shù)組用于模擬AI信號值，如圖所示：

仿真在線監(jiān)控，這里將前三個模擬量通道配置為單極性，物理值范圍為0~100.0Mpa，當模擬量通道有信號輸入時，得到的模擬量轉化值如圖所示：

3總結

回到最開始的那個問題，我們使用一個FB程序塊，簡單配置后，就實現(xiàn)了所有模擬量信號的轉化。這個程序為第一個版本，后續(xù)可以根據(jù)需要對模擬量通道故障進行處理，模擬量的濾波也可以在該程序上進行修改和晚上。如果你本案例有用，請關注公眾號，并點贊轉發(fā)讓更多人知道。