2024年5月28日发(作者：进问春)
信号的变换需要经过以下过程：物理量－传感器信号－标准电信号－
A/D
转换－数值显示。
声明：为简单起见
,
我们在此讨论的是线性的信号变换。同时略过传感器的信号变换过程
.
假定物理量为
A,
范围即为
A0
－
Am
，实时物理量为
X
；标准电信号是
B0
－
Bm
，实时电信
号为
Y
；
A/D
转换数值为
C0-Cm
，实时数值为
Z
。
如此
,B0
对应于
A0,Bm
对应于
Am
，
Y
对应于
X,
及
Y=f(X)
。由于是线性关系，得出方程式为
Y=
（
Bm
—
B0
）＊
(X
—
A0)/
（
Am-A0)+B0
。又由于是线性关系
,
经过
A/D
转换后的数学方程
Z=f
（
X
）可以表示为
Z=(Cm
—
C0
）＊
(X
—
A0
）
/(Am-A0)+C0.
那么就很容易得出逆变换的
数学方程为
X=(Am-A0
）＊
(Z-C0
）
/
（
Cm
—
C0)+A0.
方程中计算出来的
X
就可以在显示器
上直接表达为被检测的物理量
.
5
、
PLC
中逆变换的计算方法
以
S7
—
200
和
4
－
20mA
为例，经
A/D
转换后
,
我们得到的数值是
6400
－
32000
，及
C0=6400
，
Cm=32000
。于是，
X=
（
Am-A0)
＊（
Z-6400
）
/
（
32000
—
6400)+A0
。
例如某温度传感器和变送器检测的是
-10
－
60
℃
，用上述的方程表达为
X=70*(Z
—
6400
）
/25600
—
10
。经过
PLC
的数学运算指令计算后，
HMI
可以从结果寄存器中读取并直接显示
为工程量。
用同样的原理，我们可以在
HMI
上输入工程量，然后由软件转换成控制系统使用的标准化
数值。
(Z
—
6400
）
/25600
的计算结果是非常重要的数值。
0(100%
）在
S7
—
200
中，这是一个
0
－
1
。
的实数，可以直接送到
PID
指令（不是指令向导）的检测值输入端
.PID
指令输出的也是
0
－
1.0
的实数，通过前面的计算式的反计算，可以转换成
6400
－
32000
，送到
D/A
端口变成
4
－
20mA
输出。
1
。自己写转换程序
.
2
。需要注意你的模拟量是单极性的还是双极性的。
函数关系
A
＝
f
（
D
）可以表示为数学方程：
A
＝（
D
－
D0
）
×
（
Am
－
A0
）／（
Dm
－
D0)
＋
A0
。
根据该方程式
,
可以方便地根据
D
值计算出
A
值。将该方程式逆变换，得出函数关系
D
＝
f(A)
可以表示为数学方程：
D
＝（
A
－
A0)
×
（
Dm
－
D0
）／
(Am
－
A0)
＋
D0
。
具体举一个实例，以
S7-200
和
4
—
20mA
为例
,
经
A/D
转换后
,
我们得到的数值是
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
16
／假设该模拟量与
AIW0
对应
,
则当
AIW0
的值为
12800
时
,
相应的模拟电信号是
6400
×
25600
＋
4
＝
8mA.
又如，某温度传感器，－
10
—
60
℃
与
4
—
20mA
相对应
,
以
T
表示温度值
,AIW0
为
PLC
模拟
量采样值
,
则根据上式直接代入得出：
T=70
×
（
AIW0
－
6400)
／
25600
－
10
可以用
T
直接显示温度值。
模拟量值和
A/D
转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理
解。
2024年5月28日发(作者：进问春)
信号的变换需要经过以下过程：物理量－传感器信号－标准电信号－
A/D
转换－数值显示。
声明：为简单起见
,
我们在此讨论的是线性的信号变换。同时略过传感器的信号变换过程
.
假定物理量为
A,
范围即为
A0
－
Am
，实时物理量为
X
；标准电信号是
B0
－
Bm
，实时电信
号为
Y
；
A/D
转换数值为
C0-Cm
，实时数值为
Z
。
如此
,B0
对应于
A0,Bm
对应于
Am
，
Y
对应于
X,
及
Y=f(X)
。由于是线性关系，得出方程式为
Y=
（
Bm
—
B0
）＊
(X
—
A0)/
（
Am-A0)+B0
。又由于是线性关系
,
经过
A/D
转换后的数学方程
Z=f
（
X
）可以表示为
Z=(Cm
—
C0
）＊
(X
—
A0
）
/(Am-A0)+C0.
那么就很容易得出逆变换的
数学方程为
X=(Am-A0
）＊
(Z-C0
）
/
（
Cm
—
C0)+A0.
方程中计算出来的
X
就可以在显示器
上直接表达为被检测的物理量
.
5
、
PLC
中逆变换的计算方法
以
S7
—
200
和
4
－
20mA
为例，经
A/D
转换后
,
我们得到的数值是
6400
－
32000
，及
C0=6400
，
Cm=32000
。于是，
X=
（
Am-A0)
＊（
Z-6400
）
/
（
32000
—
6400)+A0
。
例如某温度传感器和变送器检测的是
-10
－
60
℃
，用上述的方程表达为
X=70*(Z
—
6400
）
/25600
—
10
。经过
PLC
的数学运算指令计算后，
HMI
可以从结果寄存器中读取并直接显示
为工程量。
用同样的原理，我们可以在
HMI
上输入工程量，然后由软件转换成控制系统使用的标准化
数值。
(Z
—
6400
）
/25600
的计算结果是非常重要的数值。
0(100%
）在
S7
—
200
中，这是一个
0
－
1
。
的实数，可以直接送到
PID
指令（不是指令向导）的检测值输入端
.PID
指令输出的也是
0
－
1.0
的实数，通过前面的计算式的反计算，可以转换成
6400
－
32000
，送到
D/A
端口变成
4
－
20mA
输出。
1
。自己写转换程序
.
2
。需要注意你的模拟量是单极性的还是双极性的。
函数关系
A
＝
f
（
D
）可以表示为数学方程：
A
＝（
D
－
D0
）
×
（
Am
－
A0
）／（
Dm
－
D0)
＋
A0
。
根据该方程式
,
可以方便地根据
D
值计算出
A
值。将该方程式逆变换，得出函数关系
D
＝
f(A)
可以表示为数学方程：
D
＝（
A
－
A0)
×
（
Dm
－
D0
）／
(Am
－
A0)
＋
D0
。
具体举一个实例，以
S7-200
和
4
—
20mA
为例
,
经
A/D
转换后
,
我们得到的数值是
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
16
／假设该模拟量与
AIW0
对应
,
则当
AIW0
的值为
12800
时
,
相应的模拟电信号是
6400
×
25600
＋
4
＝
8mA.
又如，某温度传感器，－
10
—
60
℃
与
4
—
20mA
相对应
,
以
T
表示温度值
,AIW0
为
PLC
模拟
量采样值
,
则根据上式直接代入得出：
T=70
×
（
AIW0
－
6400)
／
25600
－
10
可以用
T
直接显示温度值。
模拟量值和
A/D
转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理
解。