信號的變換需要經(jīng)過以下過程：物理量－傳感器信號－標(biāo)準(zhǔn)電信號－A/D轉(zhuǎn)換－數(shù)值顯示.
聲明：為簡單起見,我們在此討論的是線性的信號變換.同時略過傳感器的信號變換過程.
假定物理量為A,范圍即為A0－Am,實時物理量為X；標(biāo)準(zhǔn)電信號是B0－Bm,實時電信號為Y；A/D轉(zhuǎn)換數(shù)值為C0-Cm,實時數(shù)值為Z.
如此,B0對應(yīng)于A0,Bm對應(yīng)于Am,Y對應(yīng)于X,及Y=f(X).由于是線性關(guān)系,得出方程式為Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0.又由于是線性關(guān)系,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)學(xué)方程Z=f(X)可以表示為Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0.那么就很容易得出逆變換的數(shù)學(xué)方程為X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0.方程中計算出來的X就可以在顯示器上直接表達(dá)為被檢測的物理量.
5、PLC中逆變換的計算方法
以S7-200和4－20mA為例,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后,我們得到的數(shù)值是6400－32000,及C0=6400,Cm=32000
.于是,X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0.
例如某溫度傳感器和變送器檢測的是-10－60℃,用上述的方程表達(dá)為X=70*(Z-6400)/25600-10.經(jīng)過PLC的數(shù)學(xué)運(yùn)算指令計算后,HMI可以從結(jié)果寄存器中讀取并直接顯示為工程量.
用同樣的原理,我們可以在HMI上輸入工程量,然后由軟件轉(zhuǎn)換成控制系統(tǒng)使用的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值.
在S7-200中,(Z-6400)/25600的計算結(jié)果是非常重要的數(shù)值.這是一個0－1.0（100％）的實數(shù),可以直接送到PID指令（不是指令向?qū)В┑臋z測值輸入端.PID指令輸出的也是0－1.0的實數(shù),通過前面的計算式的反計算,可以轉(zhuǎn)換成6400－32000,送到D/A端口變成4－20mA輸出.
1.自己寫轉(zhuǎn)換程序.
2.需要注意你的模擬量是單極性的還是雙極性的.
函數(shù)關(guān)系A(chǔ)＝f（D）可以表示為數(shù)學(xué)方程：
A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0.
根據(jù)該方程式,可以方便地根據(jù)D值計算出A值.將該方程式逆變換,得出函數(shù)關(guān)系D＝f（A）可以表示為數(shù)學(xué)方程：
D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0.
具體舉一個實例,以S7-200和4—20mA為例,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后,我們得到的數(shù)值是6400—32000,即A0＝4,Am＝20,D0＝6400,Dm＝32000,代入公式,得出：
A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4
假設(shè)該模擬量與AIW0對應(yīng),則當(dāng)AIW0的值為12800時,相應(yīng)的模擬電信號是6400×16／25600＋4＝8mA.
又如,某溫度傳感器,－10—60℃與4—20mA相對應(yīng),以T表示溫度值,AIW0為PLC模擬量采樣值,則根據(jù)上式直接代入得出：
T=70×（AIW0－6400）／25600－10
可以用T 直接顯示溫度值.
模擬量值和A/D轉(zhuǎn)換值的轉(zhuǎn)換理解起來比較困難,該段多讀幾遍,結(jié)合所舉例子,就會理解.