模拟量线性量程计算公式
plc模拟量输出公式
plc模拟量输出公式PLC（可编程逻辑控制器）在工业控制领域可是个相当重要的角色，而模拟量输出公式更是其中的关键一环。
咱们先来说说啥是模拟量。
想象一下，你家里的水龙头，开大一点水就流得多，关小一点水就流得少，这水流的大小变化就是一种模拟量。
在 PLC 的世界里，模拟量也是类似的概念，比如温度、压力、速度等等这些连续变化的量。
而 PLC 要控制这些模拟量的输出，就得依靠特定的公式啦。
一般来说，常见的模拟量输出公式是这样的：输出值 = （输入值 - 输入下限）×（输出上限 - 输出下限）/（输入上限 - 输入下限） + 输出下限这公式看起来有点复杂，咱们来举个例子。
比如说，有一个温度传感器，它的测量范围是 0 - 100 摄氏度，对应的 PLC 模拟量输入值是 0 - 10000。
现在传感器测到的温度是 50 摄氏度，那输入值就是 5000。
如果我们要把这个温度值通过 PLC 输出到一个控制器，这个控制器的接收范围是 4 - 20mA，那按照公式来算：首先，（5000 - 0）×（20 - 4）/（10000 - 0） + 4 ，算出来就是12mA ，这就是 PLC 应该输出的模拟量电流值。
我之前在一个工厂里就碰到过这么个事儿。
厂里的一台设备出了故障，老是温度控制不稳定。
我就去排查问题，发现就是 PLC 模拟量输出这里出了岔子。
按照上面说的公式仔细一核对，原来是输入上限和下限设置错了，导致输出的模拟量电流不对，温度控制自然就乱套啦。
咱们再深入一点说说这个公式里的几个要素。
输入下限和上限，就好比是一个尺子的两端，确定了测量的范围。
输出下限和上限呢，就是 PLC 要控制的目标范围。
这就像是你要把一堆大小不同的苹果按照一定的规则放进不同的篮子里，得先清楚每个篮子能装多大的苹果，然后再根据苹果的大小来分配。
总之，PLC 模拟量输出公式虽然看起来有点头疼，但只要搞清楚每个部分的含义，多做几次计算，再结合实际情况去调试，就能让 PLC乖乖地按照我们的想法来控制那些模拟量啦。
4到20ma模拟量转换公式
这个4-20 mA模拟量是标准变送器的输出，以及应该换算多少压力和流量。
以此类推，完全根据你的需要，当然应该对应你不同的发射机。
如果需要很大，可以增加后一个放大器的放大倍数，这样A/D转换时显示的数据就会很大，反之亦然。
例如，4 mA代表1 kg压力，根据变送器的线性度和放大器的放大倍数进行校对和补偿，即可在可容忍的误差范围内显示您的工况数据。
学好PLC不仅需要实践，更需要理论支撑，否则根本无从下手。
模拟量在PLC编程中占有重要地位，而在实际工作中遇到的最常见的问题是模拟量与工程量的换算问题。
在实际工程中，现场人员经常需要采集温度、压力、流量、频率等物理量信号，而程序中采集的是与物理量对应的模拟量信号。
如何将模拟量信号转换成相应的量(物理量)？换句话说，编写模拟程序的目的是什么？编制模拟量的目的是使模拟量有相应的数字量，最终将数字量转换为工程量(物理量)，即模拟量转换为工程量。
工程量的问题实际上是用数字量来处理的，模拟量可以说是中间过渡。
那么今天，肖志就来推导模拟量换算的换算公式，供大家参考和使用。
如果你熟悉模拟量转换的过程，你会对模拟量知识有更深的理解，编写模拟量程序并不困难。
例如，具有测温范围的温度传感变送器有三种，对应的范围为：1)温度测量范围为0-200时，变送器输出信号为4-20 mA，对应的数字量范围为6400-32000；2)温度测量范围为0-200V，变送器输出信号为0-10V，对应的数字量范围为0-32000；3)温度测量范围为-200500，变送器输出信号为4-20 mA，对应的数字量范围为6400-32000；要求我们编制的模拟量换算工程量换算公式应满足上述三个条件，三种温度检测设备都能得到正确的工程量输出结果。
三种测温方式的温度变送器模拟量与工程量的对应关系如下图所示：可以用相似三角形原理进行分析，两个相似三角形的对应边成比例，模拟量换算公式的推导过程，根据相似三角形的比例原理，推导出模拟量换算公式：●(OV-OSL)/(OSH-OSL)=(IV-ISL)/(ISH-ISL)。
模拟量计算
假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。
根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。
将该方程式逆换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。
具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是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假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。
又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：T=70×（AIW0－6400）／25600－10 可以用T 直接显示温度值。
模拟量值和A/D转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理解。
为了让您方便地理解，我们再举一个例子：某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。
可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。
由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（单位：KPa）编程实例您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。
PLC编程,模拟量的计算、脉冲量的计算方法总结
PLC编程，模拟量的计算、脉冲量的计算方法总结一、简述1、开关量也称逻辑量，指仅有两个取值，0或1、ON或OFF。
它是最常用的控制，对它进行控制是PLC的优势，也是PLC最基本的应用。
开关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。
所以，有时也称其为顺序控制。
而顺序控制又分为手动、半自动或自动。
而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。
2、模拟量是指一些连续变化的物理量，如电压、电流、压力、速度、流量等。
PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地用于开关量控制。
由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也完全可以可靠的进行处理控制。
由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制。
模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量。
所有要实现它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数电量。
如果这一电量不是标准的，还要经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号，如420mA、15V、010V等等。
同时还要有模拟量输入单元(A/D)，把这些标准的电信号变换成数字信号;模拟量输出单元(D/A)，以把PLC处理后的数字量变换成模拟量标准的电信号。
所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。
这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。
例如：PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的标准电量是010V，所要检测的是温度值0100℃。
那么032767对应0100℃的温度值。
然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。
如果想把温度值精确到0.1℃，把327.67/10即可。
模拟量控制包括：反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。
这些都是PLC内部数字量的计算过程。
3、脉冲量是其取值总是不断的在0(低电平)和1(高电平)之间交替变化的数字量。
每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。
模拟量计算
假设模拟量的标准电信号就是A0—Am(如:4—20mA),A/D转换后数值为D0—Dm(如:6400—32000),设模拟量的标准电信号就是A,A/D转换后的相应数值为D,由于就是线性关系,函数关系A＝f(D)可以表示为数学方程:A＝(D－D0)×(Am－A0)／(Dm－D0)＋A0。
根据该方程式,可以方便地根据D值计算出A值。
将该方程式逆换,得出函数关系D＝f(A)可以表示为数学方程:D＝(A－A0)×(Dm－D0)／(Am－A0)＋D0。
具体举一个实例,以S7-200与4—20mA为例,经A/D转换后,我们得到的数值就是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假设该模拟量与AIW0对应,则当AIW0的值为12800时,相应的模拟电信号就是6400×16／25600＋4＝8mA。
又如,某温度传感器,－10—60℃与4—20mA相对应,以T表示温度值,AIW0为PLC模拟量采样值,则根据上式直接代入得出:T=70×(AIW0－6400)／25600－10 可以用T 直接显示温度值。
模拟量值与A/D转换值的转换理解起来比较困难,该段多读几遍,结合所举例子,就会理解。
为了让您方便地理解,我们再举一个例子:某压力变送器,当压力达到满量程5MPa时,压力变送器的输出电流就是20mA,AIW0的数值就是32000。
可见,每毫安对应的A/D值为32000/20,测得当压力为0、1MPa时,压力变送器的电流应为4mA,A/D 值为(32000/20)×4＝6400。
由此得出,AIW0的数值转换为实际压力值(单位为KPa)的计算公式为:VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100 (单位:KPa)编程实例您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。
教你几步搞定模拟量计算
教你几步搞定模拟量计算在工程设计和控制系统中，经常需要对模拟量进行计算以满足工程需求。
模拟量指连续变化的物理量，如电压、电流以及温度等。
在本文中，我们将介绍几个简单的步骤，以帮助你更好地理解模拟量计算。
步骤一：单位转换在进行模拟量计算之前，首先要确认各个物理量的单位，以确保计算的准确性。
下面是一些常见的模拟量单位：•电压：伏特（V）•电流：安培（A）•电阻：欧姆（Ω）•温度：摄氏度（℃）或华氏度（℉）需要注意的是，在进行计算时，要将所有的单位转换成国际标准单位。
例如，摄氏度到开尔文（K）的转换公式为 K = ℃ + 273.15。
步骤二：信号强度转换模拟信号的强度通常采用电压、电流或功率来表示。
在进行模拟量计算之前，需要将这些强度换算成其他单位，以便进行计算。
例如，将电流转换为功率的公式为：P = I * V其中，P表示功率，I表示电流，V表示电压。
需要注意的是，在进行信号强度转换时，要注意信号的极性和方向，以免出现误差。
步骤三：标准化对于不同的模拟量信号，通常需要将其标准化后才能进行有效的比较和计算。
标准化的目的是将不同物理量之间的差异量化为一个统一的量纲，以便进行比较。
例如，将温度进行标准化的方法是将其转换为摄氏度或开尔文。
另一个常用的标准化方法是百分比，将实际值除以最大值，然后将结果乘以100。
步骤四：模拟量计算经过前面三步的准备工作，现在可以进行模拟量计算了。
模拟量计算方式多种多样，下面是几个常见的方法：算术平均值算术平均值可以简单地通过将所有值相加然后除以总数来计算。
这个方法广泛应用于各种数据分析中，特别是在控制系统中。
例如，计算三个数据点的平均温度：(20℃+25℃+30℃)/3=25℃加权平均值加权平均值是指根据每个数据点的权重来计算平均值。
权重表示每个数据点的重要性。
例如，计算三个数据点的加权平均温度：(20℃*2+25℃*3+30℃*5)/(2+3+5)=28℃标准差标准差是对数据的离散程度测量的一种方法。
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假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。
根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。
将该方程式逆换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。
具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是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假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。
又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：T=70×（AIW0－6400）／25600－10 可以用T 直接显示温度值。
模拟量值和A/D转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理解。
为了让您方便地理解，我们再举一个例子：某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。
可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。
由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（单位：KPa）编程实例您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。
模拟量运算
模拟量值和A/D转换值的转换假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。
根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。
将该方程式逆变换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。
具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是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假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。
又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：T=70×（AIW0－6400）／25600－10可以用T直接显示温度值。
模拟量值和A/D转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理解。
为了让您方便地理解，我们再举一个例子：某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。
可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。
由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（单位：KPa）编程实例您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。
对模拟量的处理方法
对模拟量的处理方法1． 模拟量的处理对于采集到的重量信号，采用算术平均值滤波法（多次采样，求和求平均值）减小各种干扰因素引起的误差。
2． 量程转换由于各个通道的模拟量量程不同，所以要进行量程转换，以便正确显示重量值，量程转换公式：()000101S M M M M S S Y out +---=Y —转换后的结果1M --变送器输出为满量程时模/数转换器的转换值 0M --变送器输出为零点时模/数转换器的转换值 out M --某一次采样时模/数转换器的转换值1S --测量参数的上限 0S --测量参数的下限如：假定某一通道测量的模拟量参数是液位，下限是mm S 2000=，上限是mm S 12001=，模拟量信号是1V ～5V ，8位模/数转换器。
当液位是1200mm 时，变送器输出为满量程5V ，模拟量信号的A/D 转换值2551=M ；当液位是200mm 时，变送器输出为是1V （零点），模拟量信号的A/D 转换值510=M 。
假定液位是800mm 时，模拟信号的输出是xVx VV mm mm mm mm 1152008002001200--=-- V x 4.3=，这时A/D 转换器的转换值outM VV 4.32555= out M =173，代入公式()000101S M M M M S S Y out +---=()79820051173512552001200=+---=为了提高精度和减少运算时间，将)(-IN V 接1.00V 参考电压，这时00=M ，当模拟信号输出是1V ，A/D 转换输出结果是0，假设当液位是800mm 时，模拟信号的输出是3.4V ，这时out M =153，代入公式()000101S M M M M S S Y out +---=()800200017302552001200=+---=3． 数制转换以上计算的操作数均为浮点数，因此PLC 编程时，在计算前应将所有整数均转换成浮点数，运算结果再取整，在模拟屏上显示的参数应为十进制浮点数（实数）。
PLC程序在不同品牌机型间的移植方法
科学技术创新2021.14当前工业控制现场，可编制程序控制器PLC 大行其道，各种品牌百花齐放。
控制过程中许多程序功能相同，可继承与复用，但由于控制器PLC 的更换，编程人员不得不多次翻译式的重新编写与调试。
由于编程人员业务水平及编程思路的差异，使得同样功能存在不同程序表达，阻滞了程序标准化与知识延续的发展，隔断了优秀程序算法的继承，同时也给维护者带来程序识读障碍，造成时间浪费。
为解决此类问题，对程序功能块在不同品牌PLC 控制器机型间的移植实现方法的需求变得尤为迫切。
1程序移植方法的提出1.1程序移植定义与特征程序移植的定义“软件工程中，程序往往被视为有生命的机体，将源代码从一种环境下放到另一种环境下运行也可以称之为移植。
”1程序移植需具备如下几个特征：1.1.1源代码具备可复制性；1.1.2源代码具备通用可识性，更换环境后可运行。
1.2程序移植方法的提出根据IEC61131-3对PLC 编程语言的规定，PLC 控制器适用图形与文本两类语言。
梯形图LD 、功能块图FBD 及顺序功能SFC 三种编程语言均强调图形的绘制，复制性欠佳，故使用图形语言编制的程序在不同品牌PLC 间不可移植。
指令表IL 编程语言属于文本语言，代码具备可复制性，但是IL 为类汇编语言，为程序执行效率计，程序编程对PLC 硬件地址依赖性很强，程序移植的通用可识性欠佳。
结构文本ST 为类PASCAL 的语言，所使用的语句与关键词符合高级语言的规定，多种PLC 机型均可识别并运行，故ST 语言同时满足程序移植的复制性与通用可识性的特征。
据此提出使用结构文本ST 编程语言编制程序功能块实现PLC 程序在不同品牌机型中移植的方法。
2程序移植方法的实现2.1方法实验机型的选择当下工业现场工作中的PLC 机型多数均支持IEC61131-3标准，现选用过程控制中出现频次较高的美国AB ControlLogix1756-L71、法国施耐德M580系列CPUeP582020、德国西门子S7-300系列CPU315作为程序移植方法实现的研究对象。