在S7-1200 CPU中,如何實現模擬量數值與工程量數值之間的轉換?

2021-01-08 工控窩

在S7-1200 CPU中，如何實現模擬量數值與工程量數值之間的轉換？本例程中的程序使用類似於STEP7 中提供的FC105/106.用戶可以使用它們將模擬量輸入/輸出的整數數值與工程量單位之間進行轉換。用戶需要將此例程安裝到程序庫中。

步驟1：在西門子網站下載解壓縮"analog_convert.rar"( ( 307 KB ) )文件到一個文件夾。

步驟2：打開STEP7 Basic中的"Libraries Tab", 點擊"Open global library"圖標

步驟1：解壓縮「analog_convert.rar」文件到一個文件夾。步驟2：打開STEP7 Basic中的「Libraries Tab」, 點擊「Open global library」圖標

圖1

步驟3：選擇「analog_convert」庫所解壓的文件夾。

圖2

步驟4：在添加程序庫後，FC105（SCALE），FC106（UNSCALE）即可以被添加到用戶程序中。

圖3

參數解釋：

1. 用戶可以使用本例子所提供的FC105將模擬量輸入模板的整數數值轉換為工程量數值。對於FC105的輸入/輸出參數解釋如下：

表1：FC105 參數

參數轉化關係：OUT = [((FLOAT (IN) – K1)/ (K2–K1)) * (HI_LIM–LO_LIM)] + LO_LIM注意：如果用戶使用的輸入/輸出類型為雙極性（如±10V，±5V等），BIPOLAR參數應當給定為TRUE，此時K1=-27648，K2=27648，否則K1=0，K2=27648。

例如：假設模擬量模塊所接傳感器為0-20mA 類型，其測量對象為溫度，當溫度為0℃時電流為0 mA，當溫度為100℃時電流為20 mA。此時模擬量輸入模塊得到的對應數值0 mA對應為0，20 mA對應為27648。如果當前電流值為10 mA，則模擬量模塊得到的輸入值為13824，如果用戶希望在CPU中得到一個最終的實際溫度值，則可以調用FC105，將模擬量輸入模塊的數值賦給參數IN，工程量上限值給定為100.0，下限值給定為0.0，即可在輸出參數OUT得到實際溫度值50℃。

圖4：FC105使用例子

FC 105 「SCALE」功能用於測量電壓、電流、溫度和電阻信號。

以下應用於溫度測量：

熱電阻（配置為標準範圍）和熱電偶，模擬量輸入值是對應實際溫度值的10倍。例如： 整數值 600 對應於溫度 60.0°C。設置參數高限 HI_LIM 和低限 LO_LIM 為 +2764.8 和 -2764.8 ，即對應於整數值除以10。 氣候範圍的熱電阻，模擬量值是溫度值的 100 倍。 例如：整數值 2500 對應於溫度 25.0°C。設置參數高限 HI_LIM 和 低限LO_LIM 為 +276.48 和 -276.48，即對應於整數值除以100。以下應用於電流測量（舉例壓力傳感器）：

配置測量範圍 4 到 20mA（0 到 5 bar）例如：整數值 27648 對應於 20mA（5 bar），整數值 0 對應於 4mA（0 bar）。因此， 參數化高限 HI_LIM 為 5.0，低限 LO_LIM 為 0.0，獲得恰當的比例轉化。標定值功能 FC 105 「SCALE」 轉化一個整數值成一個實數值。在低限和高限之間（LO_LIM 和 HI_LIM），標定成物理單位值，結果輸出到 OUT 參數。如果整數輸入值不在特定的範圍內 （BIPOLAR 或 UNIPOLAR），輸出值 （OUT） 被輸出為一個最近接範圍 （LO_LIMH 或 HI_LIM)）的值，並且輸出一個錯誤。

測量範圍：

BIPOLAR： 它假定整數輸入值在 -27648 到 27648 之間。UNIPOLAR： 它假定整數輸入值在 0 到 27648 之間。FC 105 參數：

2. 用戶可以使用本例子所提供的FC106將工程量值轉換為模擬量輸出模板所需要的數值。

對於FC106的輸入/輸出參數解釋如下：

表2：FC106 參數

參數轉化關係：OUT = [ ((IN–LO_LIM)/(HI_LIM–LO_LIM)) * (K2–K1) ] + K1注意：如果用戶使用的輸入/輸出類型為雙極性（如±10V等），BIPOLAR參數應當給定為TRUE，此時K1=-27648，K2=27648，否則K1=0，K2=27648。

例如：假設模擬量輸出模塊輸出設置為0-20mA 類型，其所連接的執行器為調節閥。當電流為0 mA時閥門開度為0%，當電流為20 mA時閥門開度為100%。如果用戶希望閥門開度為50%，則可以調用FC106，將開度給定值賦給參數IN，工程量上限值給定為100.0，下限值給定為0.0，將模擬量輸出模塊的地址賦給參數OUT，此時OUT數值為13824，即可使模擬量輸出模塊輸出電流值為10 mA，即閥門開度為50%。

圖5：FC106使用例子

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