PLC模拟量计算及编程问题

模拟量是指连续变化的物理量，其在工业控制中非常常见，比如说温度，位移，速度等。

模拟量计算

PLC同其他CPU一样，内部运算都是二进制运算，所以对于模拟量，需要有模拟量输入模块将其模拟量信号转为数字量信号。以西门子S7-300为例，模拟量模块分为模拟量输入模块（331），模拟量输出模块（332）和模拟量输入/输出模块（333），其精度（位数）从8到15不等，精度越高，分辨率也越高，8位的分辨率为128，15位的分辨率为1。

对于常见的模拟量输入有±10V，0-10V，4-20mA等，对于这些量程，到底该如何计算呢？下面以拉线位移传感器为例进行说明，该传感器型号量程为0-100cm，输出值为4-20mA，即此传感器可以拉出的范围为0-100cm，当拉出0cm时输出4m，当拉出100cm时输出20mA。量程与输出电流之间是一个线性关系。

对于模拟量模块来说，其模拟值不再是4-20mA的模拟信号，而是0-27648的数字信号（随着模拟量输入信号的不同，也可能是-32768-+32768，比如±10V的模拟量输入信号）。这时拉线传感器4mA的输出电流对应模拟量输入模块的0，20mA的电流对应模块的27648。这时我们就能看出0-100cm，4-20mA，0-27648之间的对应关系，即拉出0cm时，传感器输出4mA电流信号，模拟量输入模块的信号为0；拉出为100cm时，传感器输出20mA电流信号，模拟量输入模块的信号为27648。这时我们可以看出4-20mA只是一个中间变量，我们不需要拿它来进行计算，传感器与模拟量输入模块的对应关系为0-100cm对应0-27648。

如上图中，拉出位移与模块的值之间是一个线性关系，输入为0-100cm，输出为0-27648，根据数学关系我们可以算出其斜率为276.48，即输入值乘以276.48则为模块的输出（模块输出是整型）。
此时取得的数值除以276.48就是传感器拉出的长度。
对于其他的传感器计算也一样，比如测量范围为-50℃-+100℃的温度传感器，输出值为0-27648，其关系如下图，我们也可以算出温度与模拟量模块间的数学关系。

PLC编程

西门子PLC模拟量编程有两种方法，其中一种是用step7自带的功能FC编程，另一种是自己编程。

step7中自带了很多功能和功能块可以供我们选择使用，其中就有传感器的模拟量计算编程功能（FC105），FC105的位置在：库——Standard Library——TI-S7 Converting Blocks——FC105

FC105的功能是接受一个整型值，并将其转换为以工程单位表示的介于下限（LO
_LIM）和上限（HI_LIM）之间的实型值。可以通过输入BIPOLAR来确定输入值是双极性（-27648-+27648）还是单极性（0-27648），其中双极性为1，单极性为0。下图则将模拟量输入模块的地址PIW288的数值（整型）转化为0-100cm的工程量（实型）.

自己编程的话就是根据上部分的计算思想，由输入的0-27648的整型数值，计算出0-100的一个实数值。注意数据类型的转换。