浅谈西门子S7-1200PLC的模拟量转换，附实例演示

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今天来简单探讨一下西门子S7-1200PLC的模拟量使用方法。

实际工业应用中常常由传感器采集压力、温度、速度等非电信号，并将这些非电量转换为电压或电流信号再传输给PLC、单片机等控制系统，此时这些信号均为模拟量。我们往往要对PLC中采集的模拟量信息进一步的加工处理，方便用来计算、比较、显示等。

模拟量转换的相关设置

S7-1200(1214C)内部集成了2路模拟量信号输入通道，分别为通道0和通道1，也就是可以同时接收并处理两个传感器输入的模拟信号，对应的地址为IW64和IW66（长度为一个字，16位），在TIA PROTAL中选中PLC的“常规”—“AI”标签项可以进行查看和设置。

S7-1200PLC模拟量转换的工作原理

假设PLC的AI0口外接了一个温度传感器，传感器将测得的温度值转换为一个范围为0～10V的连续电压信号输入给PLC。模拟量经过PLC内部的A/D转换后被转换成了范围0～27648的数字量并存储在特定地址的寄存器中。具体的转换流程如下图所示。

如何将模拟量输入转换的数字值还原成对应的物理量？

例：某个压力传感器的量程为0～0.1MPa，转换成对应的电压信号为0～5V,设转换后地址IW64中的数值为N，尝试求以Pa为单位的压力值。

解： S7-1200PLC默认的模拟信号输入电压范围是0～10V,转换成数字信号的范围是0～27648，因为此压力传感器输出电压范围是0～5V，所以转换的数字信号范围是0～13824。压力传感器的测量压力范围是0～0.1MPa,由此可推导出公式，将电压值还原成以Pa为单位的压力值并将结果存储于寄存器MD30中。

电压转换成数字信号后存入IW64的数值为N

在博途软件中编写对应的PLC程序如下：

在编写梯形图程序时有以下两点需要特别注意：

1)因为PLC执行除法指令时会丢掉余数而只保留商值，这样会影响计算的精度，所以在编写梯形图程序计算压力值时要注意先乘后除。

2)IW64中的数据类型为整型（INT）,该值乘以100000后其结果会超出int的范围，所以必须先应用CONV指令将数据类型转换为DInt。

水压力传感器怎么和PLC连接模拟量通讯及接线

第一:PLC首先要知道当前管道的压力:

1、管道压力首先要通过一个压力变送器把管道的压力值转换成一个电压或电流型的模拟量

2、PLC通过A/D模拟量模块把压力变送器传送过来的模拟量转换成数值，从而知道当前的压力。

第二:PLC要根据当前管道的压力来调节水泵的速度

1、PLC把需要调节的数值通过D/A模拟量模块转换成输出的电压或电流

2、把D/A模块转换出来的电压或电流输入去控制变频器的频率，从而改变水泵的转。

假如传感器的量程是0.5MPA，输出信号是4~20MA。受力0.3MPA，运算方式：（20-4）÷0.5×0.3+4=13.6（MA）输出，这个是13.6MA是理论上的电流输出，实际有一点点偏差，这个可以叫做传感器的精度误差，比如实际是13.601MA，或者是12.599MA等。（20-4）÷传感器量程×实际受力值+4=理论上上的电流输出。

电压计算方式方式就比较简单：0~10V 10÷0.5×0.3=6 (V）

0~5V 5÷0.5×0.3=3 (V）

PLC和压力传感器连接你要选择传感器输入信号模式：是0-10V电压输入还是4-20MA，PLC 要用到模拟量模块。

你要用信号控制PLC动作就需要用到PLC的比较指令，用信号换成数字量例如西门子200PLC：你用4-20MA 输入信号，那对应PLC数字量就是0-4000量程。