如何转换S7-1200 CPU模拟量

SIEMENS

希殿电气技术（上海）有限公司 (代理西门子)

联系人：康奎(销售工程师)

问题：在S7-1200 CPU中，如何实现模拟量数值与工程量数值之间的转换？

回答：本文档提供了程序库例程FC105,FC106,用户可以使用它们将模拟量输入/输出的整数数值与工程量单位之间进行转换。用户需要将此例程安装到程序库中。

步骤1：解压缩“analog_convert.rar”(201111817528726.rar ( 307 KB ) )文件到一个文件夹。
步骤2：打开STEP7 Basic中的“Libraries Tab”, 点击“Open global library”图标



图1

步骤3：选择“analog_convert”库所解压的文件夹。


图2

步骤4：在添加程序库后，FC105（SCALE），FC106（UNSCALE）即可以被添加到用户程序中。


图3

参数解释：
1. 用户可以使用本例子所提供的FC105将模拟量输入模板的整数数值转换为工程量数值。对于FC105的输入/输出参数解释如下：

参数类型数据类型存储区描述
EN输入BOOLI, Q, M, D, L信号状态 “1”，激活该块。
ENO输出BOOLI, Q, M, D, L 块执行无错误时，输出信号状态 “1”。 
IN输入INTI, Q, M, D, L，常数 需转化的整数输入值。
HI_LIM输入REALI, Q, M, D, L，常数物理单位的高限值。
LO_LIM输入REALI, Q, M, D, L，常数物理单位的低限值。
BIPOLAR输入BOOLI, Q, M, D, L，常数信号状态“1” 表示双极性输入值。
信号状态“0” 表示单极性输入值。



OUT输出REALI, Q, M, D, L，转化后的工程量结果。
RET_VAL输出WORDQ, M, D, L，当操作没有错误，输出值 W#16#0000。

表1：FC105 参数

参数转化关系：
OUT = [((FLOAT (IN) – K1)/ (K2–K1)) * (HI_LIM–LO_LIM)] + LO_LIM
注意：如果用户使用的输入/输出类型为双极性（如±10V，±5V等），BIPOLAR参数应当给定为TRUE，此时K1=-27648，K2=27648，否则K1=0，K2=27648。

例如：假设模拟量模块所接传感器为0-20mA 类型，其测量对象为温度，当温度为0℃时电流为0 mA，当温度为100℃时电流为20 mA。此时模拟量输入模块得到的对应数值0 mA对应为0，20 mA对应为27648。如果当前电流值为10 mA，则模拟量模块得到的输入值为13824，如果用户希望在CPU中得到一个终的实际温度值，则可以调用FC105，将模拟量输入模块的数值赋给参数IN，工程量上限值给定为100.0，下限值给定为0.0，即可在输出参数OUT得到实际温度值50℃。



图4：FC105 使用例子

2. 用户可以使用本例子所提供的FC106将工程量值转换为模拟量输出模板所需要的数值。
对于FC106的输入/输出参数解释如下：

参数类型数据类型存储区描述
EN输入BOOLI, Q, M, D, L信号状态 “1”，激活该块。
ENO输出BOOLI, Q, M, D, L 块执行无错误时，输出信号状态 “1”。 
IN输入INTI, Q, M, D, L，常数 工程量给定值。
HI_LIM输入REALI, Q, M, D, L，常数物理单位的高限值。
LO_LIM输入REALI, Q, M, D, L，常数物理单位的低限值。
BIPOLAR输入BOOLI, Q, M, D, L，常数信号状态“1” 表示双极性输入值。
信号状态“0” 表示单极性输入值。



OUT输出REALI, Q, M, D, L，转化后的整数结果。
RET_VAL输出WORDQ, M, D, L，当操作没有错误，输出值 W#16#0000。

表2：FC106 参数

参数转化关系：
OUT = [ ((IN–LO_LIM)/(HI_LIM–LO_LIM)) * (K2–K1) ] + K1
注意：如果用户使用的输入/输出类型为双极性（如±10V等），BIPOLAR参数应当给定为TRUE，此时K1=-27648，K2=27648，否则K1=0，K2=27648。

例如：假设模拟量输出模块输出设置为0-20mA 类型，其所连接的执行器为调节阀。当电流为0 mA时阀门开度为0%，当电流为20 mA时阀门开度为100%。如果用户希望阀门开度为50%，则可以调用FC106，将开度给定值赋给参数IN，工程量上限值给定为100.0，下限值给定为0.0，将模拟量输出模块的地址赋给参数OUT，此时OUT数值为13824，即可使模拟量输出模块输出电流值为10 mA，即阀门开度为50%。



图5：FC106 使用例子