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我现在使用S7-200,以及模拟量模块,需要输入后在TD400C上显示,请问如何处理,并且在程序上需要和标准值,比如5摄氏度,是不是需要进行转换,如果有请提供一下程序,谢谢。急
问题补充:并且在程序上需要和标准值比较,比如标准值是5摄氏度,模拟量也需要转换为摄氏度。
模拟量数值*(上限-下限)/32000+下限 公式转换一下就是你所需要的温度了,至于单位这个不需要转换的,你在上下限范围中定义的是什么单位,出来的数值就是什么单位的。
1. 比例换算:
下列图表显示输入输出值的比例换算。
这里对术语 "单极性", "双极性" 和 "20% 偏移" 有解释。这些术语在其他 里非常重要。如STEP 7 Micro/Win - PID 向导(工具 > 指令向导 > PID 控制器)
单极性比例换算只有正的或负的值范围 (图 01 显示了一个模拟量输入值 0到32000的例子)。
图 01
在带有20%偏移的单极性的例子中, 最低限值是最大限值的 20% 。 (图 02 显示了一个模拟量输入值6400到 32000的例子)。
图 02
双极性比例换算有正的和负的值范围 (图 03 显示了一个 模拟量输入值 -32000 到 32000的例子)。
图 03
下表是对一些缩写地解释:
参数 描述
Ov 换算结果 (输出值)
Iv 模拟量值 (输入值)
Osh 换算输出值的高限 (换算输出高限)
Osl 换算输出值的低限 (换算输出低限)
Ish 换算输入值的高限 (换算输入高限)
Isl 换算输入值的低限 (换算输入低限)
表 01
2. 公式
以下公式由计算换算值的图表中得出:
Ov = (Osh - Osl) / (Ish - Isl) * (Iv - Isl) + Osl
3. 库
3.1 "Scale" 库地描述
"scale.mwl" 库包括从 INTEGER 到 REAL (S_ITR)、从REAL to REAL (S_RTR)及从REAL 到 INTEGER (S_RTI)类型数据的比例换算。
图 04
3.2 模拟量输入换算为REAL数据格式的输出值 (S_ITR):
S_ITR 功能块可用来将模拟量输入信号转换成0.0到1.0之间的标么值( 类型 REAL )。
图 05
3.3 REAL格式数据比例换算 (S_RTR):
S_RTR 功能块可用来转换在范围内的REAL 格式的值 (例如 将0.0 到 1.0输入值转化为百分数输出)。
图 06
3.4转换为 INTEGER格式数据的模拟量输出(S_RTI):
S_RTI 功能块可用来 将 REAL 数 转换为 INTEGER数据类型的模拟量输出。
图 07
4. 例子程序
4.1 例子程序 "Tip038"的描述
这里有一个装液体的密闭容器。
压差传感器为模拟量输入模块提供一个 (4 - 20 mA)电流输入 。 电流值的大小与容器内的液面高度成正比。
EM 235 必须进行校准,因此在液面高度为 10m 时模拟量为20mA 的值可转换为 3200 数字值。在液面为 0 m 时模拟量为4mA的值可转换为数字值6400。此程序可将数字值按比例转换为液面高度的米数。
显示液面高度的电压必须通过模拟量输出模块产生。这个电压值是对模拟量输出word (AQW) 写入相应的数字值产生的。
模拟量输出模块将液面高度(从0 m 到10 m) 以从0 V到10V的电压形式传输给测量装置。测量装置获得电压后以指针的偏移量来指显示液面的高度。
换算公式将每一个值按比例换算为最大与最小换算值之间的值。这个程序将接收的模拟量输入值 (AIW) 按比例换算后作为模拟量模块输出。首先程序读在 4 mA 到 20 mA (6400 与 32000)之间的AIW 值, 接着按比例转换为一个 0.0 到 1.0 (看图 05)之间的标么值。 然后按比例转换为0.0 to 100.0 (看图 06)的范围对应的0 到 32000 (看图 07)之间的值。
4.2 STEP 7 Micro/WIN 库可见 zip 文件:
拷贝 "scale.zip" 文件到到一个单独的目录,然后打开。可集成为"scale.mwl" 库和例子程序 "Tip038_D.mwp"到 S7-200 项目中, 要求使用 STEP 7 Micro/WIN V3.2.4.27 及以上版本。 "scale.zip" 文件包括 德语版的库和例子程序("Tip038_D.mwp") 和英语版的("Tip038_E.mwp").
注意:
该程序也是 SIMATIC S7-200 编程技巧 08/03 "Tip038") 的一部分。
条目 ID: 1232912
在 TEP 7 Micro/WIN 中如何插入库文件可见
条目 ID: 16689345
可免费下载 STEP 7 Micro/WIN V3.2 的 SP4 如
条目 ID: 16520047 .
scale.zip ( 20 KB )
条目号:27043396 日期:2008-01-08
http://support.automation.siemens.com/CN/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&lang=zh&siteid=cseus&objid=27043396
模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算:
Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl
其中:
Ov: 换算结果
Iv: 换算对象
Osh: 换算结果的高限
Osl: 换算结果的低限
Ish: 换算对象的高限
Isl: 换算对象的低限
Ov: 换算结果
这个公式以及模拟量比例换算库可以到《西门子 S7-200·LOGO!·SITOP 参考》V0.93版里面下载,
具体的在目录----S7-200PLC----编程软件STEP7-Micro/Win----Micro/Win指令库----Micro/Win附加指令库----Scaling量程换算库
到下载中心 http://www.ad.siemens.com.cn/download/
文档编号:A0136
文档类型:应用文档
文档中文标题:《西门子 S7-200·LOGO!·SITOP 参考》V0.93版
日期:2009/1/8
大小:5.68MB
(1)求以MPa为单位的压力值
Ov: 换算结果
Iv: 换算对象 (aiw0)
Osh: 换算结果的高限 (0.15)
Osl: 换算结果的低限 (-0.1)
Ish: 换算对象的高限 (32000)
Isl: 换算对象的低限 (6400)
[(0.15 +0.1)*(aiw0 - 6400)/25600] -0.1--------[(0.25aiw0-1600)/25600] -0.1
LD SM0.0
ITD AIW0, AC0
DTR AC0, AC0
*R 0.25, AC0
-R 1600.0, AC0
/R 25600.0, AC0
MOVR AC0, VD0
-R 0.1, VD0 //VD0就是压力变送器的实际压力值
(2)求气压值=-0.05MPa时对应的数字量N。
Iv: 换算对象 (-0.05)
Osh: 换算结果的高限 (32000)
Osl: 换算结果的低限 (6400)
Ish: 换算对象的高限 (0.15)
Isl: 换算对象的低限 (-0.1)
[(32000-6400)*(-0.05+0.1)/(0.15+0.1)] +6400=11520
1、基本概念
我们生活在一个物质的世界中。世间所有的物质都包含了化学和物理特性,我们是通过对物质的表观性质来了解和表述物质的自有特性和运动特性。这些表观性质就是我们常说的质量、温度、速度、压力、电压、电流等用数学语言表述的物理量,在自控领域称为工程量。这种表述的优点是直观、容易理解。在电动传感技术出现之前,传统的检测仪器可以直接显示被测量的物理量,其中也包括机械式的电动仪表。
2、标准信号
在电动传感器时代,中央控制成为可能,这就需要检测信号的远距离传送。但是纷繁复杂的物理量信号直接传送会大大降低仪表的适用性。而且大多传感器属于弱信号型,远距离传送很容易出现衰减、干扰的问题。因此才出现了二次变送器和标准的电传送信号。二次变送器的作用就是将传感器的信号放大成为符合工业传输标准的电信号,如0-5V、0-10V或4-20mA(其中用得最多的是4-20mA)。而变送器通过对放大器电路的零点迁移以及增益调整,可以将标准信号准确的对应于物理量的被检测范围,如0-100℃或-10-100℃等等。这是用硬件电路对物理量进行数学变换。中央控制室的仪表将这些电信号驱动机械式的电压表、电流表就能显示被测的物理量。对于不同的量程范围,只要更换指针后面的刻度盘就可以了。更换刻度盘不会影响仪表的根本性质,这就给仪表的标准化、通用性和规模化生产带来的无可限量的好处。
3、数字化仪表
到了数字化时代,指针式显示表变成了更直观、更精确的数字显示方式。在数字化仪表中,这种显示方式实际上是用纯数学的方式对标准信号进行逆变换,成为大家习惯的物理量表达方式。这种变换就是依靠软件做数学运算。这些运算可能是线性方程,也可能是非线性方程,现在的电脑对这些运算是易如反掌。
4、信号变换中的数学问题
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。
在S7-200中,(Z-6400)/25600的计算结果是非常重要的数值。这是一个0-1.0(100%)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。
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