模拟量比例换算

因为A/D（模/数）、D/A（数/模）转换之间的对应关系，S7-200 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 CPU内部，0 - 20mA对应于数值范围0 - 32000；对于4 - 20mA的信号，对应的内部数值为6400 - 32000。

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 CPU中得到一个0 - 32000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。

 如果使用编程软件Micro/WIN32中的PID Wizard（PID向导）生成PID功能子程序，就不必进行0 - 20mA与4 - 20mA信号之间的换算，只需进行简单的设置。

通用比例换算公式

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

实用指令库

在STEP 7-Micro/WIN Programming Tips（Micro/WIN编程技巧中）的Tip38就是关于如何实现上述转换的例程。

为便于用户使用，现已将其导出成为“自定义指令库”，用户可以添加到自己的Micro/WIN编程软件中应用。

 模拟量比例换算指令库和例子

 注意：此指令库/程序的作者和拥有者对于该软件的功能性和兼容性不负任何责任。使用该软件的风险完全由用户自行承担。由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和热线支持，用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。

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

编程举例：

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0.0-300.0工程量输出	将内部百分比值转换为4 - 20mA模拟量输出

图2. 编程举例

 参考：如何添加自定义指令库                                                                                                                                       

添加指令库

 注意：添加自定义指令库，需要关闭编辑库指令的项目，新建立一个项目。如果要添加其他来源的库指令自然不需要如此。

第一步：在Micro/WIN的File（文件）菜单中选择Add/Remove Libraries...（添加/删除指令库）命令 ；或者在指令树的Libraries（指令库）分支上单击鼠标右键，选择Add/Remove Libraries...

图7. 选择添加/删除指令库命令

添加/删除对话框中将显示已经在本机的Micro/WIN中集成的用户自定义指令库。

图8. 已安装的库指令

第二步：按Add（添加）按钮，选择新定义的库文件路径。用户自定义库将自动添加到Micro/WIN指令树的Libraries分支下。

图9. 选择库文件

 缺省情况下，Micro/WIN到图8中的路径下寻找库指令文件。用户也可以指定其他路径。但要注意库文件应当保持在非移动的介质上，如果指定了一个可移动硬盘，则硬盘不在时会发生找不到库的错误。建议用户使用缺省设置。

 

删除库指令

第一步：选择添加/删除指令库命令

图10. 选择命令

第二步：选中须卸载的库所对应的库文件，按Remove（删除）按钮

图11. 选中要删除的库指令文件

调用用户定义指令库

指令库的使用方法与子程序基本一样。

常问问题

 如何编制一个用户自定义库，使之像西门子的库一样在调用时可以灵活分配库指令内存（V存储区）？

在编程时，凡用到V存储区地址处都使用“符号寻址”，为每个变量指定一个符号。然后按照上述方法生成自定义库。注意此时使用V存储区的绝对寻址，或者定义符号表有误，则不能正常生成库指令。