工業(yè)控制中，模擬量采集的主要過程原理是：將各種工藝參數(shù)如溫度、壓力、流量、液位、成分等物理量變換成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)信號（標(biāo)準(zhǔn)信號通常是：電流為4-20mA或電壓為0-5V），再傳送到控制器或者指示記錄儀中，進(jìn)行調(diào)節(jié)、指示和記錄等。

在工控系統(tǒng)中，溫度、壓力等傳感器采集的信息，通過變送器處理成4-20mA或0-5V電信號，傳送給PLC、單片機(jī)等CPU，那么這些CPU是如何把傳送來的電信號轉(zhuǎn)換為實(shí)際的溫度、壓力等信號？

我們通過一個例子來看一下，西門子S7系列PLC是如何處理模擬量傳感器傳動送來的電信號，現(xiàn)在常用的S7-1200PLC直接調(diào)用模擬量數(shù)據(jù)處理模塊就可以，而對于S7-200（此型號已經(jīng)停產(chǎn)）和S7-200SMART需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，這種處數(shù)據(jù)理思路的也是S7-1200數(shù)據(jù)處理的思路，只不過博圖把這種數(shù)據(jù)處理過程封裝成為一個指令罷了，其內(nèi)核是一樣的。我們以S7-200為例（S7-200SMART類似）：

有1個溫度傳感器，其測量量程為0—100℃，變送器的輸出信號為4—20mA，現(xiàn)需要用S7-200系列PLC采集溫度傳感器接收的溫度信號，并編程計(jì)算得出實(shí)時變化的溫度值。

已經(jīng)知道溫度傳感器的量程為0--100℃，變送器為4---20mA電流信號。也就是說明0--100℃與4---20mA之間的數(shù)值是相互對應(yīng)的，例如0℃對應(yīng)著4mA，100℃對應(yīng)著20mA。所以它們之間的關(guān)系可以用二維坐標(biāo)系表示，如圖1所示。

根據(jù)相似三角形可以得出公式：

S7-200系列PLC模擬量模塊可處理數(shù)值范圍為0—32000，電流范圍為0-20mA。也就是數(shù)值0對應(yīng)著0mA，數(shù)值32000對應(yīng)20mA。兩者之間的關(guān)系可以用二維坐標(biāo)系表示，如圖2所示。

根據(jù)相似三角形可以得出公式，

由上面兩個公式可以得出，

其中，TX就是采集的實(shí)時溫度值，AIWX為PLC模擬量輸入模塊的采集數(shù)據(jù)。

AIW16為從溫度變送器接收來的數(shù)據(jù)，溫度的最終數(shù)值為浮點(diǎn)數(shù)（也就是有小數(shù)點(diǎn)）類型，所以要先轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)，網(wǎng)絡(luò)1第一列的指令為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令，將AIW16（整數(shù)）的數(shù)值轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)，存儲在VD100地址內(nèi)；網(wǎng)絡(luò)2第二列指令為將雙整數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)，結(jié)果保存在VD104地址內(nèi)。所以網(wǎng)絡(luò)1的程序功能是，將采集的數(shù)值（證書類型）轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)類型。網(wǎng)絡(luò)2的程序就是按照上面的公式進(jìn)行計(jì)算最終得出實(shí)際采集的溫度數(shù)值為VD116地址內(nèi)存放的數(shù)值。