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好奇为啥西门子CPU S7-1200/1500/ET 200sp的模拟量通道都是27648对应上限,比如4-20madc就对应0-27648。
在聊这个话题之前,我们首先需要有以下概念:
A.每个模拟量通道占用1个字,那就是2个字节,16位,因为首位为符号位,即最大为2^15=32768,即±32767 是硬件允许的“绝对最大可能值”(包含超量程部分)。
B.量程和分辨率或者精度没有啥太大的关系
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图片镇楼,知道了以上部分,那么我们就可以了解27648/32768*100.0%=84.375%,那么:
如果硬件通道的数字范围只做到±10V对应±32767,那么任何超出±10V的信号都会被限幅(Clipping) 在±32767,软件无法区分信号是正好在满量程(10V)还是已经超出了(10.5V)。这会导致重要的超限信息丢失,不利于故障诊断和系统保护。
通过将标称满量程(如±10V)映射到±27648,为数字量预留了 27648 到 32767(以及 -27648 到 -32768)的过冲/下冲和上溢/下溢。例如:
输入信号在 ±10V (±20mA) 以内:数字值在 -27648 到 +27648 之间。
输入信号超过 +10V (+20mA):数字值会继续线性增长,直到达到 +32767(对应硬件允许的最大输入电压/电流,通常是 ±11V 或 ±22.8mA 左右)。
输入信号低于 -10V:数字值会继续线性减小,直到达到 -32768。
这样,PLC程序可以通过读取数字值是否在 -27648 到 +27648 之外,轻松判断信号是否超限(Overrange) 或欠限(Underrange),从而触发报警或采取安全措施。这极大地提高了系统的可诊断性。
综上:即人为定义±27648 是标称的“正常工作范围”的满量程,±32767 是硬件允许的“绝对最大可能值”(包含超量程部分)。 在编程进行工程单位转换时,通常使用 ±27648 作为上下限参数。
那么:量程/分辨率/精度怎么分别:
分辨率是指模拟量输入或者模拟量输出转换芯片的转换精度,即用多少位的数值来表示模拟量,它反映了模拟量变化的最小精度/值。
精度是最小能识别的值。
西门子PLC模拟量硬件通道将满量程设置为±27648,核心目的是为了预留过冲/下冲和上溢/下溢的检测空间。这确保了当现场信号因各种原因短暂超出标称范围时,数字值不会立即饱和(限幅),而是能继续线性变化到±32767,从而让PLC程序能够检测到这种超限状态并作出响应。这种设计显著提高了系统在工业环境下的可靠性、安全性和可维护性。同时,也是为了方便工程师切换各种硬件,减少出错的可能性,提高可学习性和产品使用性。
写在最后,祝大家新的一周工作顺利,笑口常开!

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