這一節(jié)講述4-20mA的模擬量信號(hào)進(jìn)入西門子S7-200PLC以后，PLC怎樣通過程序把它變成我們想要的實(shí)際數(shù)值。雖然這節(jié)講的是西門子PLC的模擬量處理程序，但道理都是一樣的，你只要把程序的原理弄明白了，在其他品牌的PLC上應(yīng)用也是一樣的，不管是三菱的還是施耐德的都一樣。所以文章最后我會(huì)附上本節(jié)所講的程序的下載方法，有需要的朋友可以自己下載研究。

通過上一節(jié)的學(xué)習(xí)我們知道，模擬量其實(shí)就是一個(gè)在一定數(shù)字范圍內(nèi)連續(xù)變化的數(shù)值。這個(gè)數(shù)字范圍絕大多數(shù)都是用4-20mA這個(gè)電流信號(hào)作為標(biāo)準(zhǔn)范圍，至于為什么這樣用，上一節(jié)已經(jīng)講的很清楚了，這里不再重復(fù)。接下來看圖1。

圖1，的左邊是一個(gè)量程范圍為0-10kpa的壓力變送器，它的輸出電流就是0-10kpa對(duì)應(yīng)4-20mA，所以壓力在5kpa時(shí)對(duì)應(yīng)的電流就是12mA，我們只要在電路中串聯(lián)一個(gè)數(shù)字萬用表就能看到電流的讀數(shù)，然后我們通過這個(gè)讀數(shù)，拿一個(gè)計(jì)算器通過加減乘除就能算出實(shí)際的壓力是5kpa。這就是手動(dòng)的算法，如果用這種算法去算實(shí)際壓力值，簡直就是太老土了。這些活只要交給PLC去干就行了，你只要把程序?qū)懞肞LC就會(huì)不知疲倦的去算還不會(huì)出錯(cuò)，我們騰出時(shí)間看點(diǎn)自己想看的片片多好呢。那怎么讓PLC去算呢？很簡單，我們只要做兩件事就可以了。

第一，硬件部分，看圖1的右邊，我們只要在原來接數(shù)字萬用表的地方，接一個(gè)PLC的模擬量輸入模塊就行了，你沒看錯(cuò)，原理就是這樣的。它實(shí)際的接線圖就是下面的圖2。

在圖2我們看到壓力變送器和PLC的模擬量模塊串聯(lián)在一起，模擬量模塊把接收到的4-20mA電流信號(hào)經(jīng)過處理傳送給PLC，這樣PLC就能通過程序計(jì)算出實(shí)際的壓力值了。它的內(nèi)部處理過程如下。

圖3，是模擬量信號(hào)在PLC內(nèi)部的處理過程和工作原理，只要能看明白這張圖，我下面講程序時(shí)你就能很容易理解了。

其實(shí)模擬量模塊內(nèi)部和壓力變送器內(nèi)部一樣，都是有一塊電路板。這塊電路板的主要作用就是實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換，A指的是模擬量，D指的是數(shù)字量。為什么要這樣轉(zhuǎn)換呢？沒辦法因?yàn)镻LC不認(rèn)識(shí)4-20mA模擬量只認(rèn)識(shí)數(shù)字量。那么4-20mA模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量是多少了呢？西門子的PLC是0-20mA（注意是0-20mA）對(duì)應(yīng)的是0-32000，所以4-20mA對(duì)應(yīng)的是6400-32000。這句話要是不明白，可以自己算算就知道了。

這樣我們就得出了模擬量的處理過程是這樣的：壓力變送器接到PLC的模擬量模塊的第一組觸點(diǎn)AIW0(AIW0是模塊第一組觸點(diǎn)的地址，每一個(gè)模擬量PLC都會(huì)分配一個(gè)地址，這樣PLC才能分清誰接在了第一組觸點(diǎn)誰接在了第二組。其他的不用管，我們只要記住第一組是AIW0，第二組是AIW2就行了，以此類推)，然后AIW0把4-20mA模擬量信號(hào)送入模塊內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器再把4-20mA模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)6400-32000。然后模塊再把這個(gè)6400-32000傳送給PLC，PLC再通過程序對(duì)這個(gè)數(shù)字量進(jìn)行處理，來把我們需要的壓力數(shù)值計(jì)算出來。程序怎么寫呢？下面就是我們要做的第二件事，程序部分。

看圖4，就是模擬量轉(zhuǎn)換計(jì)算程序。大家看一下一共才用了6個(gè)西門子PLC指令，就把實(shí)際的壓力值計(jì)算了出來，其中：

1，是整數(shù)轉(zhuǎn)雙整數(shù)指令。

2，是雙整數(shù)轉(zhuǎn)浮點(diǎn)數(shù)指令。

3，是減法指令。

4，是除法指令。

5，是減法指令。

6，是乘法指令。這些減法，乘法，除法指令和我們平時(shí)用的加減乘除的原理是一樣的。而整數(shù)轉(zhuǎn)雙整數(shù)和雙整數(shù)轉(zhuǎn)浮點(diǎn)數(shù)指令是為了將0-32000這個(gè)整數(shù)轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)。因?yàn)槲覀兊哪�擬量數(shù)據(jù)，壓力，溫度，流量等，多數(shù)都是帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)值，所以模擬量輸入以后，先把它轉(zhuǎn)換成帶小數(shù)點(diǎn)浮點(diǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)類型。

為了便于大家理解，下面我們就以輸入壓力為：5kpa，壓力變送器量程為：0-10kpa為例進(jìn)行講解。

看圖5，

第一個(gè)指令：整數(shù)轉(zhuǎn)雙整數(shù)：作用是把輸入地址AIW0的整數(shù)數(shù)據(jù)19200，轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)數(shù)據(jù)19200，然后把數(shù)據(jù)放入通用寄存器MD0。至于為什么壓力是5kpa時(shí)，AIW0的數(shù)據(jù)是19200，看一下圖5下面的黑色方塊內(nèi)的轉(zhuǎn)換過程就知道了。

第二個(gè)指令：雙整數(shù)轉(zhuǎn)浮點(diǎn)數(shù)：作用是把通用寄存器MD0中的19200轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)19200.0(大家看有小數(shù)點(diǎn)了，但數(shù)據(jù)大小并沒有改變。就好比你穿了件棉襖，但你還是你)，然后把19200.0放入通用寄存器MD4。大家如果看到AIWO,MD0,MD4等不知道是什么意思，就看看我以前的文章全都講過了。當(dāng)時(shí)可能大家沒有足夠重視，現(xiàn)在用到了。不懂的趕緊去學(xué)學(xué)，這都是PLC處理模擬量的基礎(chǔ)，如果西門子PLC的模擬量處理你不明白，其他品牌的PLC模擬量處理你也不會(huì)看懂。

第三個(gè)指令：浮點(diǎn)數(shù)減法：作用是實(shí)現(xiàn)量程下限標(biāo)準(zhǔn)化（可以理解為，計(jì)算出壓力變送器的量程范圍0-10kpa中的最小值0kpa）。即讓MD4中的19200.0減去6400.0然后把結(jié)果放入MD8。

第四個(gè)指令：浮點(diǎn)數(shù)除法：作用是實(shí)現(xiàn)量程上限標(biāo)準(zhǔn)化，它和上面量程下限標(biāo)準(zhǔn)化的原理是一樣的。即讓MD8中的12800.0除以25600.0然后把結(jié)果放入MD12。

第五個(gè)指令：浮點(diǎn)數(shù)減法：作用是定義并計(jì)算出壓力變送器的量程范圍（壓力變送器量程范圍是0-10kpa就寫成0.0和10.0。如果量程范圍是0-0.6MP就寫成0.0和0.6。以此類推），然把數(shù)據(jù)放入MD16.

第六個(gè)指令：浮點(diǎn)數(shù)乘法：作用是計(jì)算出我們實(shí)際的壓力數(shù)值。讓量程上限標(biāo)準(zhǔn)化MD12中的值乘以量程范圍MD16中的值，就是我們實(shí)際的壓力數(shù)值5.0kpa，數(shù)據(jù)放在通用寄存器MD20中。

這就是西門子S7-200 PLC的模擬量的處理過程，上面的程序是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA模擬量信號(hào)的PLC計(jì)算程序，我們?cè)趯?shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中可以直接拿來使用。自己也可以實(shí)驗(yàn)一下當(dāng)壓力是：8kpa時(shí)各個(gè)指令數(shù)值是怎樣變化的。