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        高級電氣工程師模擬量計算原理+庫程序

        作者:小編 時間:2022-12-28 09:41:47 點擊:

        假設模擬量的標準電信號是?A0—Am(如:4—20mA),A/D轉換后數值為D0—Dm(如:6400—32000)?,設模擬量的標準電信號是A,A/D轉換后的相應數值為D,由于是線性關系,函數關系

        A=f(D)可以表示為數學方程:

        A=(D-D0)×(Am-A0)/(Dm-D0)+A0。

        根據該方程式,可以方便地根據D值計算出A值。將該方程式逆換,得出函數關系D=f(A)可以表示為數學方程:

        D=(A-A0)×(Dm-D0)/(Am-A0)+D0。

        具體舉一個實例,以S7-200和4—20mA為例,經A/D轉換后,我們得到的數值是?6400—32000,即A0=4,Am=20,D0=6400,Dm=32000?,代入公式,得出:A=(D-6400)×(20-4)/(32000-6400)+4,假設該模擬量與AIW0對應,則當AIW0的值為12800時,相應的模擬電信號是6400×16/25600+4=8mA。

        又如,某溫度傳感器,-10—60℃與4—20mA相對應,以T表示溫度值,AIW0為PLC模擬量采樣值,則根據上式直接代入得出:T = 70×(AIW0-6400)/25600-10?可以用T?直接顯示溫度值。

        模擬量值和A/D轉換值的轉換理解起來比較困難,?該段多讀幾遍,?結合所舉例子,就會理解。為了讓您方便地理解,我們再舉一個例子:

        某壓力變送器,當壓力達到滿量程5MPa時,壓力變送器的輸出電流是20mA,AIW0的數值是32000??梢?,每毫安對應的A/D值為32000/20,測得當壓力為0.1MPa時,壓力變送器的電流應為4mA ,A/D值為(32000/20)×4=6400。由此得出,AIW0的數值轉換為實際壓力值(單位為KPa)的計算公式為:VW0的值 = (AIW0的值-6400)(5000-100)/(32000-6400)+100?(單位:KPa)

        編程實例

        您可以組建一個小的實例系統演示模擬量編程。本實例的的CPU?是CPU222,僅帶一個模擬量擴展模塊EM235,該模塊的第一個通道連接一塊帶4—20mA變送輸出的溫度顯示儀表,該儀表的量程設置為0—100度,即0度時輸出4mA,100度時輸出20mA。溫度顯示儀表的鉑電阻輸入端接入一個220歐姆可調電位器。

        通用比例換算公式

        模擬量的輸入/輸出都可以用下列的通用換算公式換算:?Ov?=?[(Osh?-?Osl)*(Iv?-?Isl)/(Ish?-?Isl)]?+?Osl

        它們之間的關系可以圖示如下:?

        圖1.?模擬量比例換算關系?

        實用指令庫

        在STEP?7-Micro/WIN?Programming?Tips(Micro/WIN編程技巧中)的Tip38就是關于如何實現上述轉換的例程。為便于用戶使用,現已將其導出成為“自定義指令庫”,用戶可以添加到自己的Micro/WIN編程軟件中應用。

        模擬量比例換算指令庫和例子

        注意:此指令庫/程序的作者和擁有者對于該軟件的功能性和兼容性不負任何責任。使用該軟件的風險完全由用戶自行承擔。由于它是免費的,所以不提供任何擔保,錯誤糾正和熱線支持,用戶不必為此聯系西門子技術支持與服務部門。?在這個指令庫中,子程序Scale_I_to_R可用來進行模擬量輸入到S7-200內部數據的轉換;子程序Scale_R_I可用于內部數據到模擬量輸出的轉換。?

        編程舉例

        西門子模擬量指令庫的用法如下圖所示:


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