要了解模拟量,我们先了解一下传感器和变送器。
热电偶和热电阻是用于温度信号检测的一次元件,需要与显示单元和控制单元配合,实现对温度的显示与控制。虽然大多数计算机控制装置可以直接接收热电偶和热电阻信号,进行温度的显示和控制,但在工业现场,一般采用信号转换仪表将传感器输出的电信号转化为标准信号,再把标准信号输送到其他显示和控制单元,这种信号转换仪表称为变送器。[1]
简单点说,变送器就是把传感器的数据进行处理,变成了另外一种形式的信号。变送器的输出和实际值的关系如下图所示:

变送器接入PLC后,PLC将标准的电压或电流信号转换成Word值。这里以模拟量电压值为例,下图给出了PLC中Word值和电压值的对应关系
大家可以考虑一下怎么处理这个Word才能得到实际值,并考虑一下在PLC里怎么去实现这一功能。
其实,利用Word值得到实际的数据就是下面这个图形给出横坐标求纵坐标的问题。

用这个式子就可以轻松求解

在PLC中直接利用加减乘除处理起来其实有点麻烦(当然,我说的是梯形图,用SCL处理起来其实也并不麻烦
)。西门子也给我们提供了两个指令,分别是NORM_X和SCALE_X,用这两个指令就可以较为便捷的处理了,下面简要的介绍一下这两个指令。
这个指令称为标准化指令,它的输入分别为MAX、VALUE、MIN,输出为OUT。其输入输出关系可以用下面的式子来解释

大家可以思考一下输出的OUT表示什么含义,该怎么去利用这个指令。下面这个图帮大家辅助理解:

这个指令称为缩放指令,它的输入分别为MIN、VALUE、MAX,输出为OUT。其输入输出关系可以用这个式子来说明OUT = [VALUE ∗ (MAX – MIN)] + MIN
同样的,给出一个图辅助大家理解

介绍完这两个指令,大家有没有发现下图的关系

这样我们就完成了模拟量的处理,是不是很简单
什么?你还没懂?给你两个图参考一下吧


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少侠且留步,无意中发现1200系统手册中这样一段内容,供大家参考

(来源:SIMATIC S7 S7-1200 可编程控制器 系统手册,V4.2,2016/09,第3.3.3节)
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参考内容
[1]王再英,刘淮霞,彭倩.过程控制系统及仪表[M].北京:机械工业出版社,2020.