引言

在实际的一些项目中，会使用几十上百个模拟量输入信号，这些模拟量输入信号可能是电压、电流或者热电阻信号等等，如果每个都单独处理的话，非常耗费时间。我们就想着能不能使用一个程序，简单配置一下，就能处理所有的模拟量输入信号呢？当然是可以实现，这也是我们这篇文章要解答的问题，请接着往下看。

01模拟量信号的分类

西门子S7-1200/1500 PLC中模拟量模块的类型包括电压/电流、电阻/热电阻、热电偶，如图所示：

这三类模拟量模块的信号，又可以概况为四种情况：

a.单极性信号

不过零的模拟量信号变化为单极性信号，比如0~5V、4~20mA、0~300Ω。

单极性模拟量信号的额定测量范围为0~27648，其转化公式为：

以一个检测距离0~200mm，模拟量信号为0~10V的传感器，当In等于13824时，带入公式的Out的物理量实际值等于100mm。

b.双极性信号

过零的模拟量信号变化为双极性信号，比如±10V、±80mV。

双极性模拟量信号的额定测量范围为±27648，其转化公式为：

以一个检测角度±90°，模拟量信号为±10V的倾角传感器，当In等于-13824时，带入公式的Out的物理量实际值等于-90°。

c.标准型温度测量

将Pt100这类温度传感器的阻值转化成温度的类型。

其转化公式为：

这个公式是将模拟量测量值除以10.0得到实际的温度，比如说当前模拟量测量值为12345，那么实际的温度就是1234.5℃。

需要注意的是，如果使用热电偶，其也按照标准温度公式来转化。

d.气候型温度测量

气候型温度是一种特殊的类型，它是用来描述实际去天气温度，比如天气预报说，深圳明天的气温为10~20℃；哈尔滨明天的气温为-3~12℃。

其转化公式为：

这个公式是将模拟量测量值除以100.0得到实际的温度，比如说当前模拟量测量值为2062，那么实际的温度就是20.62℃。

02模拟量实际案例

在一个项目中，具有64个模拟量输入信号，其信号地址和类型如下所示：

按照该项目需求，进行程序编写，主要分为以下几个步骤：PLC和模块组态、将模拟量地址映射到数组、新建FB模板程序、编写控制程序。

a.PLC和模块组态

按照实际的模拟量模块进行组态，并设置好对应的模拟量类型，如图所示：

b.将模拟量地址映射到数组

添加一个PLC数据类型（UDT），并命名为“typeChannel”，如图所示。

在PLC变量中，添加一个名称为 “AIChannel”，数据类型为“typeChannel”的数据，如图所示：

c.新建FB模板程序

添加一个名称为“typeAI”，并添加模拟量通道的元素，如图所示：

再添加一个名称为“AIConvert”的FB函数块，并在接口中添加参数，如图所示：

d.编写控制程序

使用一个FOR循环指令来进行初级处理，如果“enable”为TRUE，则启用该通道，并根据该通道的类型进行CASE判断，并处理程序，如图所示：

将该FB在OB1中进行调用，并新建全局变量，并关联形参，如图所示：

为了便于仿真测试，添加一个数组用于模拟AI信号值，如图所示：

仿真在线监控，这里将前三个模拟量通道配置为单极性，物理值范围为0~100.0Mpa，当模拟量通道有信号输入时，得到的模拟量转化值如图所示：

03 总结

回到最开始的那个问题，我们使用一个FB程序块，简单配置后，就实现了所有模拟量信号的转化。这个程序为第一个版本，后续可以根据需要对模拟量通道故障进行处理，模拟量的滤波也可以在该程序上进行修改和晚上。如果你本案例有用，请关注公众号，并点赞转发让更多人知道。

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