关于S7-200SMART模拟量与数字量之间的转换介绍

1、模拟量比例转换

  因为A/D（模/数）、D/A（数/模）转换之间的对应关系，S7-200 SMART CPU内部用数值表示外部的模拟量信号，两者之间有一定的数学关系。这个关系就是模拟量/数值量的换算关系。

  例如，使用一个0 - 20mA的模拟量信号输入，在S7-200 SMART CPU内部，0 - 20mA对应于数值范围0 - 27648；对于4 - 20mA的信号，对应的内部数值为5530 - 27648。

  如果有两个传感器，量程都是0 - 16MPa，但是一个是0 - 20mA输出，另一个是4 - 20mA输出。它们在相同的压力下，变送的模拟量电流大小不同，在S7-200 SMART内部的数值表示也不同。显然两者之间存在比例换算关系。模拟量输出的情况也大致相同。

  上面谈到的是0 - 20mA与4 - 20mA之间换算关系，但模拟量转换的目的显然不是在S7-200 SMART CPU中得到一个0 - 27648之类的数值；对于编程和操作人员来说，得到具体的物理量数值（如压力值、流量值），或者对应物理量占量程的百分比数值要更方便，这是换算的最终目标。

2、通用比例转换公式

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

它们之间的关系可以图示如下：



图1. 模拟量比例换算关系

3、量程转换程序：

  在这个指令库中，子程序S_ITR用来进行模拟量输入到S7-200 SMART 内部数据的转换；子程序S_RTI可用于内部数据到模拟量输出的转换。


                     

     

将4 - 20mA模拟量输入转换为内部百分比值        将内部百分比值转换为4 - 20mA模拟量输出

图2. 编程举例

4、热电阻、热电偶转换

  温度模拟量输入模块（EM231 TC、EM231 RTD）所读取的数据是温度测量值的10倍（摄氏或华氏温度）。如AIW16里监控到520相当于实际温度52.0度。，可以自己做运算，当然也可以按照上文图2中的步骤做量程转换，调整上下限即可。