假設(shè)模擬量的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)是 A0—Am（如：4—20mA），A/D轉(zhuǎn)換后數(shù)值為D0—Dm（如：6400—32000） ，設(shè)模擬量的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)是A，A/D轉(zhuǎn)換后的相應(yīng)數(shù)值為D，由于是線性關(guān)系，函數(shù)關(guān)系

A＝f（D）可以表示為數(shù)學(xué)方程：

A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。

根據(jù)該方程式，可以方便地根據(jù)D值計(jì)算出A值。將該方程式逆換，得出函數(shù)關(guān)系D＝f（A）可以表示為數(shù)學(xué)方程：

D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。

具體舉一個(gè)實(shí)例，以S7-200和4—20mA為例，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，我們得到的數(shù)值是 6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000 ，代入公式，得出：

A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4

假設(shè)該模擬量與AIW0對(duì)應(yīng)，則當(dāng)AIW0的值為12800時(shí)，相應(yīng)的模擬電信號(hào)是6400×16／25600＋4＝8mA。

又如，某溫度傳感器，－10—60℃與4—20mA相對(duì)應(yīng)，以T表示溫度值，AIW0為PLC模擬量采樣值，則根據(jù)上式直接代入得出： T=70×（AIW0－6400）／25600－10 可以用T 直接顯示溫度值。

模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換理解起來(lái)比較困難， 該段多讀幾遍， 結(jié)合所舉例子，就會(huì)理解。為了讓您方便地理解，我們?cè)倥e一個(gè)例子：

某壓力變送器，當(dāng)壓力達(dá)到滿量程5MPa時(shí)，壓力變送器的輸出電流是20mA，AIW0的數(shù)值是32000。可見(jiàn)，每毫安對(duì)應(yīng)的A/D值為32000/20，測(cè)得當(dāng)壓力為0.1MPa時(shí)，壓力變送器的電流應(yīng)為4mA，A/D值為（32000/20）×4＝6400。由此得出，AIW0的數(shù)值轉(zhuǎn)換為實(shí)際壓力值（單位為KPa）的計(jì)算公式為：

VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100 （單位：KPa）

編程實(shí)例

您可以組建一個(gè)小的實(shí)例系統(tǒng)演示模擬量編程。本實(shí)例的的CPU 是CPU222，僅帶一個(gè)模擬量擴(kuò)展模塊EM235，該模塊的第一個(gè)通道連接一塊帶4—20mA變送輸出的溫度顯示儀表，該儀表的量程設(shè)置為0—100度，即0度時(shí)輸出4mA，100度時(shí)輸出20mA。溫度顯示儀表的鉑電阻輸入端接入一個(gè)220歐姆可調(diào)電位器。

通用比例換算公式

模擬量的輸入/輸出都可以用下列的通用換算公式換算： 

Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl

其中：

它們之間的關(guān)系可以圖示如下： 

實(shí)用指令庫(kù)

在STEP 7-Micro/WIN Programming Tips（Micro/WIN編程技巧中）的Tip38就是關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)換的例程。為便于用戶使用，現(xiàn)已將其導(dǎo)出成為“自定義指令庫(kù)”，用戶可以添加到自己的Micro/WIN編程軟件中應(yīng)用。

模擬量比例換算指令庫(kù)和例子

注意：此指令庫(kù)/程序的作者和擁有者對(duì)于該軟件的功能性和兼容性不負(fù)任何責(zé)任。使用該軟件的風(fēng)險(xiǎn)完全由用戶自行承擔(dān)。由于它是免費(fèi)的，所以不提供任何擔(dān)保，錯(cuò)誤糾正和熱線支持，用戶不必為此聯(lián)系西門子技術(shù)支持與服務(wù)部門。 在這個(gè)指令庫(kù)中，子程序Scale_I_to_R可用來(lái)進(jìn)行模擬量輸入到S7-200內(nèi)部數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；子程序Scale_R_I可用于內(nèi)部數(shù)據(jù)到模擬量輸出的轉(zhuǎn)換。 

編程舉例

西門子模擬量指令庫(kù)的用法如下圖所示

西門子特殊存儲(chǔ)器(SM)標(biāo)志位