PLC模拟量信号数据转换过程

模拟量信号是自动化过程控制系统中最基本的过程信号（压力、温度、流量等）输入形式。系统中的过程信号通过变送器，将这些检测信号转换为统一的电压、电流信号，并将这些信号实时的传送至控制器（PLC），PLC通过计算转换，将这些模拟量信号转换为内部的数值信号。从而实现系统的监控及控制。从现场的物理信号到PLC内部处理的数值信号，有以下几个步骤：

从以上PLC模拟量的信号输入流程可以看到，在自动化过程控制系统中，模拟量信号的输入是非常复杂的。但是，在现目前的工业现场，对模拟量信号的处理已基本都采用电流信号方式进行传输，相比于电压信号方式，电流信号抗干扰能力更强，传输距离更远，信号稳定。

这里就PLC对模拟量信号的转换过程进行一个简单的分解介绍。

PLC对模拟量信号的转换

西门子S7-200SMART PLC模拟量模块对模拟量信号的转换范围

台达DVP系列模拟量模块对模拟量信号的转换范围

从以上可以看到：

1、模拟量信号接入PLC后，PLC将模拟量信号转换为了整型数据，不是浮点数 （如西门子-27,648 到 27,648）；

2、不同品牌的PLC对模拟量转换范围是有差异的 （如西门子-27,648 到 27,648；台达-32,384 到 32,384）；

3、PLC同一个模块对不同类型的模拟量信号的转换范围是一致的 （如西门子对±10 V、±5 V、±2.5 V 或 0 到 20mA的模拟量信号的转换范围均为-27,648 到 27,648）；

故从以上几点我们可以知道，接入PLC的模拟量信号还需要进行再转换处理，才可以得到与实际物理量相匹配的数据；在进行数据转换处理的时候，还应该与使用的PLC模块的处理数据范围相对应。

PLC数据转换处理过程

1、模拟量信号与PLC转换数据之间的转换

从以上内容知道，从PLC直接读取到的模拟量信号为整型数据，整型数据无法直观的反馈出实际的物理量大小，故为了能够直观的反馈出现场的过程信号情况，还应该将这些整型数据转换为反馈直观真实的浮点数信号。这里以台达PLC模拟量输入模块的数据处理过程为例说明。

以上为台达PLC电流输入信号与读取信号的对应关系

通过以上对应关系图，可以知道对于一个任意的电流输入信号（X），与读取到的数值信号（Y），有如下的对应关系：

将以上公式变换，则可以得到以下直接转换公式，如下：

由以上公式，可以将PLC读取到的整数数据，转换为PLC接收到的模拟量电流信号值。

2、实际物理值与模拟量数据之间的转换

实际物理值与模拟量数据之间的转换方式通上面的转换方式相同。如下为某压力变送器的压力与模拟量信号范围（0.1-10bar，4-20mA），同样的，压力与电流之间有如下的转换关系公式：

将以上公式变换，则可以得到以下直接转换公式，如下：

由以上公式，可以直接将模拟量电流信号转换为压力值数据。

3、实际物理值与PLC内部数据直接的转换

将PLC读取到的数据转换为实际的物理值，通过以上两步转换就可以得到。在处理时跳过输入信号值大小的转换，可以得到如下关系：

将以上公式变换，则可以得到以下直接转换公式，如下：

通过此公式，就可以直接通过PLC读取到的数据转换为实际的物理量值。

以上即为PLC对模拟量信号的处理过程及方法。

（转载请注明来源函控自动化工程师头条号）

台达ES2系列PLC编程总结（一）

一、背景

台达ES２系列PLC因其性价比较高，被广泛应用在许多小型设备上面；因其价格比同等规格的西门子samrt 200系列PLC和三菱的FX3U系列PLC的价格都要低很多；所以深受广大国内厂家的喜欢。

二、编程软件介绍

目前台达ES2系列PLC是使用ISP soft软件来进行编程的。如下图所示：

软件截图

在项目管理区（左侧红色方框内）内包含了以下区域：

1、装置注释表及其使用情况：可设置X，Y，M，D，S等等寄存器的注释；也可以查看哪些寄存器已被使用。如下图所示：

注释表

2、设置PLC停电保持区：可以在此区域设置和查看PLC的各类寄存器的停电保持区域范围；如有需要也可以进行修改。如下图所示：

PLC停电保持区设置

3、设置全局符号

可以设置全局符号；在程序处可以添加周期性和中断程序；也可自行编蜜写功能块；在应用指令区；可以查看PLC所有指令；并且已归好类别；方便查找。像一些常用的符号；可以在全局符号中定义；如果需要修改；则直接修改全局符号中对应的地址即可。

4、工作

该区域可以管理各个程序的执行。可右击->工作->工作管理,进入工作管理画面。可以管理各个程序是否添加进工作列表；此功能可以方便屏蔽某一段不想执行的程序。当需要执行时；再添加进工作列表即可。如下图所示：

工作管理

5、程序

右击->程序->新建，可弹出“建立程序”窗口，可以修改新建程序的名称和设置编程语言以及该程序的密码。如下图所示：

建立程序

6、应用指令

该区域将PLC中所有的PLC编程指令全部分类列举了出来。

三、编程

为了提高PLC编程效率；要善于总结PLC编程的特点以及共性；将一些常用的功能编写成块；并做成模板；日后编写新的程序时；可以直接调用。

根据功能的不同；一般将各个周期性的子程序分别划分为以下子程序：

１、主程序

２、模拟量

３、通讯

４、自动控制

５、报警

６、输出

以上程序执行与否及优先级均在工作管理区域中设置。

1、首先要做的是将IO输入和输出点的注释先做好。并规划手动和自动输出的寄存器点；

如输入用X点标注，如下图所示：

X输入点注释表

输出Y点的标注，如下图所示：

Y输出点注释表

手自动输出的点标注，因ES2系列PLC最大IO点为256+10点，所以对于一般小于100点输出的项目来说；可以按以下方式规划M点。其中

用M０到M１００之间的M点来表示常用的标志位。如下图所示：

M点（常用标志位）

用M100到M200之间的M点来表示手动输出标志位。如下图所示：

M点（手动标志位）

用M２00到M３００之间的M点来表示自动输出标志位。如下图所示：

M点（自动标志位）

用M３００到M４００间的点来表示停止条件。如下图所示：

M点（停机条件）

用M４００到M５００间的M点来表示报警内容。如下图所示：

M点(报警点)

2、编写输出功能块。首先需要先定义输入输出参数；再编写输出程序，如下图所示：

输出功能块

3、编写输出程序，调用输出功能块，并编写每个输出点的停止条件。

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