模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!


引言

在实际的一些项目中,会使用几十上百个模拟量输入信号,这些模拟量输入信号可能是电压、电流或者热电阻信号等等,如果每个都单独处理的话,非常耗费时间。我们就想着能不能使用一个程序,简单配置一下,就能处理所有的模拟量输入信号呢?当然是可以实现,这也是我们这篇文章要解答的问题,请接着往下看。

01
模拟量信号的分类


西门子S7-1200/1500 PLC中模拟量模块的类型包括电压/电流、电阻/热电阻、热电偶,如图所示:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图1

这三类模拟量模块的信号,又可以概括为四种情况:

a.单极性信号

不过零的模拟量信号变化为单极性信号,比如0~5V、4~20mA、0~300Ω。

单极性模拟量信号的额定测量范围为0~27648,其转化公式为:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图2

以一个检测距离0~200mm,模拟量信号为0~10V的传感器,当In等于13824时,带入公式的Out的物理量实际值等于100mm。

b.双极性信号

过零的模拟量信号变化为双极性信号,比如±10V、±80mV。

双极性模拟量信号的额定测量范围为±27648,其转化公式为:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图3

以一个检测角度±90°,模拟量信号为±10V的倾角传感器,当In等于-13824时,带入公式的Out的物理量实际值等于-90°。

c.标准型温度测量

将Pt100这类温度传感器的阻值转化成温度的类型。

其转化公式为:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图4

这个公式是将模拟量测量值除以10.0得到实际的温度,比如说当前模拟量测量值为12345,那么实际的温度就是1234.5℃。

需要注意的是,如果使用热电偶,其也按照标准温度公式来转化。

d.气候型温度测量

气候型温度是一种特殊的类型,它是用来描述实际的天气温度,比如天气预报说,深圳明天的气温为10~20℃;哈尔滨明天的气温为-3~12℃。

其转化公式为:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图5

这个公式是将模拟量测量值除以100.0得到实际的温度,比如说当前模拟量测量值为2062,那么实际的温度就是20.62℃。

02
模拟量实际案例


在一个项目中,具有64个模拟量输入信号,其信号地址和类型如下所示:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图6

按照该项目需求,进行程序编写,主要分为以下几个步骤:PLC和模块组态、将模拟量地址映射到数组、新建FB模板程序、编写控制程序。

a.PLC和模块组态

按照实际的模拟量模块进行组态,并设置好对应的模拟量类型,如图所示:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图7

b.将模拟量地址映射到数组

添加一个PLC数据类型(UDT),并命名为“typeChannel”,如图所示:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图8

在PLC变量中,添加一个名称为 “AIChannel”,数据类型为“typeChannel”的数据,如图所示:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图9

c.新建FB模板程序

添加一个名称为“typeAI”,并添加模拟量通道的元素,如图所示:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图10

再添加一个名称为“AIConvert”的FB函数块,并在接口中添加参数,如图所示:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图11

d.编写控制程序

使用一个FOR循环指令来进行初级处理,如果“enable”为TRUE,则启用该通道,并根据该通道的类型进行CASE判断,并处理程序,如图所示:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图12

将该FB在OB1中进行调用,并新建全局变量,并关联形参,如图所示:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图13

为了便于仿真测试,添加一个数组用于模拟AI信号值,如图所示:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图14

仿真在线监控,这里将前三个模拟量通道配置为单极性,物理值范围为0~100.0Mpa,当模拟量通道有信号输入时,得到的模拟量转化值如图所示:

模拟量输入信号还不会换算?一个万能的程序,全部轻松搞定!的图15

03
总结


回到最开始的那个问题,我们使用一个FB程序块,简单配置后,就实现了所有模拟量信号的转化。这个程序为第一个版本,后续可以根据需要对模拟量通道故障进行处理,模拟量的滤波也可以在该程序上进行修改和完善。如果本案例对你有用,请关注公众号,并点赞转发让更多人知道。

文章来源:技成培训网

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