西门子PLC读取AI模块的模拟量信号

PLC读取模拟量信号必须要有模拟量输入模块，即常说的AI模块。

一般常用的模拟量比如压力，温度，湿度，流量等都需要变送器转化为电流信号，或者电压信号，电流信号常用的4-20mA，或者电压信号1-5V，当然还有其他类型。

当这些模拟量信号被接入AI模块后，AI模块经过AD转化器将模拟量信号转化为数字量，即在西门子PLC系统中SM331中，0-27648，不同PLC转化后的数字不同。



上图所示为SM331模块，通过背部四个量程选择模块，可以自由选择不同的信号类型。



上图对应的是模拟量模块的内部接线图，及描述信息，用户可以根据此图进行各种变送器的接线。

完成模块选型及外部接线后，就是进行PLC编程，将AI模块采集到的数据，转化为工程值，即压力，温度，流量等值。

在使用西门子STEP7软件进行编程时，一般使用功能块 FC105，即模拟量信号标准化程序，它的具体算法如下：

OUT = [((FLOAT (IN) – K1)/(K2–K1)) ∗ (HI_LIM–LO_LIM)] + LO_LIM

参数 BIPOLAR=1,则参数 IN 的值为双极性，取值范围介于 -27648 和 27648 之间。常数“K1”的值为“-27648.0”，“K2”的值为“+27648.0”。

参数 BIPOLAR=0,则参数 IN 的值为单极性，取值范围介于 0 和 27648 之间。常数“K1”的值为“0.0”，“K2”的值为“+27648.0”。



其他参数的含意可以参考上图。



如上图为编程后的AI信号标准化程序，对于参数 IN 为PIW值，HI_LIM和LO_LIM为量程上下限，OUT为实际工程值。