模拟量比例换算

时间：2021-11-22

模拟量比例换算

因为A/D（模/数）、D/A（数/模）转换之间的对应关系，S7-200 SMART CPU内部用数值表示外部的模拟量信号，两者之间有一定的数学关系。这个关系就是模拟量/数值量的换算关系。

例如，使用一个0 - 20mA的模拟量信号输入，在S7-200 SMART CPU内部，0 - 20mA对应于数值范围0 - 27648；对于4 - 20mA的信号，对应的内部数值为5530 - 27648。

如果有两个传感器，量程都是0 - 16MPa，但是一个是0 - 20mA输出，另一个是4 - 20mA输出。它们在相同的压力下，变送的模拟量电流大小不同，在S7-200 SMART内部的数值表示也不同。显然两者之间存在比例换算关系。模拟量输出的情况也大致相同。

上面谈到的是0 - 20mA与4 - 20mA之间换算关系，但模拟量转换的目的显然不是在S7-200 SMART CPU中得到一个0 - 27648之类的数值；对于编程和操作人员来说，得到具体的物理量数值（如压力值、流量值），或者对应物理量占量程的百分比数值要更方便，这是换算的较终目标。

通用比例换算公式

模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算：

Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl

其中：

Ov:
换算结果
Iv:
换算对象
Osh:
换算结果的高限
Osl:
换算结果的低限
Ish:
换算对象的高限
Isl:
换算对象的低限

它们之间的关系可以图示如下：

图1. 模拟量比例换算关系

量程转化指令库

为便于用户使用，这里提供了量程转化库，用户可以添加到自己的Micro/WIN编程软件中应用。

模拟量比例换算指令库

注意：此指令库/程序的作者和拥有者对于该软件的功能性和兼容性不负任何责任。使用该软件的风险完全由用户自行承担。由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和热线支持，用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。

在这个指令库中，子程序S_ITR用来进行模拟量输入到S7-200 SMART 内部数据的转换；子程序S_RTI可用于内部数据到模拟量输出的转换。

编程举例：


将4 - 20mA模拟量输入转换为内部百分比值	将内部百分比值转换为4 - 20mA模拟量输出

图2. 编程举例

热电阻、热电偶比例换算

温度模拟量输入模块（EM AT04、EM AR02、EM AR04）所读取的"热电偶“、”热电阻“数据是温度测量值的10倍（摄氏或华氏温度）。如AIW16里监控到520相当于实际温度52.0度。，可以自己做运算，当然也可以按照上文图2中的步骤做量程转换，调整上下限即可。

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