西门子博途S7-1500-模拟量模块读取数据程序编写.docx

西门子博途S7-1500模拟量模块读取数据程序编写
模拟量模块工作的基本原理是：通过模数转换器（A-D转换），将模拟量信号转换成数字量 信号。并且以二进制补码的形式表示，占用两个字节，共16位，最高位为符号位。
16位二进制补码表示的数值范围是-32768〜+32767,但模块的测量范围却不与数值范围相 同。
测量范围为-27648〜+27648,比方测量的电压为±10V,那么对应关系就是：
-10V=-27648+ 10V =+27648
数值范围与测量范围的不同，可以表示当传感器输入信号超限时的数据，这样CPU就能对 故障进行诊断。
下表是输入信号与转换的数字值之间的对应关系：
电压羽量Q甬 ±10 V. ±5 V. 土2.5 V. ±1 V
值
电压，量落国

十六进制
±10 V
±5V
±Z5V
*1V

32767
7FFF
>11,759V
>5,879 V
>2.940 V
> 1,176 V
上溢
32511
7EFF
11.759 V
5.879 V
2.940 V
1.176 V
过冲范围
27649
6C01

27648
6C00
10 V
5 V
2.5 V
1 V
额定范围
20736
5100
7.5 V
3.75 V
1675 V
0.75 V
1
1
3617 pV
180.8 pV
90.4 pV
36.17 pV
0
0
OV
OV
OV
OV
-1
FFFF

•20736
AF00
-7.5 V
•3,75 V
-1.875 V
•0.75 V
-27648
9400
-10 V
-5 V
-2.5 V
-1 V
-27649
93FF

下冲范索
-32512
8100
-11.759 V
-5.879 V
2940 V
•1.176 V
•32768
8000
< •
11.759 V
< •
5.879 V
< -2.940 V
<-1 176
V
下溢
电流滋量忑国（。氧20 mA和4史20 mA）
值
Lt*量范围

十进制
十六进制
0 到 20 mA
4 到 20 mA

32767
7FFF
> 23.52 mA
>22.81 mA
上游
32511
7EFF
23.52 mA
22.81 mA
过冲范国
27649
6C01

27648
6C00
20 mA
20 mA
额定范困
20736
5100
15 mA
16 mA
1
1
723.4 nA
4 mA ♦ 578.7 nA
0
0
0 mA
4 mA
-1
FFFF

下冲范司
-4864
ED00
-3.52 mA
1.185 mA
-32768
8000
v ・ 3.52 mA
< 1.185 mA
下溢
1、模拟量值的规范化无论外部的信号是什么（温度、压力、流量、速度），这些信号经模块转换后都用- 27648〜+27648范围的整数表示，这个整数没有单位，更不容易记忆。
我们在程序中使用模拟量时，如果程序中的数值和实际中的情况一致，那么将会更加方便。 把无意义的数值转换成有实际意义的数据，就是模拟量的规范化。
2、SCALE 指令在经典STEP7软件中通过库的方式，提供规范化程序模块，在博途中把这些常用的功能块 做成了指令。
SCALE指令就相当于经典STEP7中的FC105,用法相同。
例如：利用压力传感器通过4-20mA信号，采集压力值，压力变送器量程。〜0.6MPa,如果 利用SCALE指令采集模拟量数据，如下列图所示：
y琴本指令
茄
• 熏坦
• 医★雷
• 二川*&■9
• 工比
• t
> BWWM
■ 年
B cokvtr
F? Rooro
ererM 也
恰松 BIS gimg
［存*EI1 即.
a
东■化

K*»4：
IN：模拟量数据地址，在硬件组态中可查到具体地址，以%1\/7开头（与经典STEP7不同）。
HLLIM：量程上限，本例如为压力变送器上限量程0.6,数据类型为浮点数。
LOJJM：量程下限，本例如为压力变送器上限量程0。数据类型为浮点数。
RET_VAL ：错误代码，当转换出错时可根据代码提示查找错误。
OUT：转换值，通过指令规范化后的实际值，数据类型为浮点数。
BIPOLAR ：极性选择，0二单极性,1二双极性。
除了利用SCALE指令进行数据转换，当然你也可以自己利用数学方法，构造出转换程序, 博途中提供很方便的指令。
但是不建议这么做，既然有了 SCALE指令再去自己写算法，显然这么做很浪费精力。这些 指令经过了屡次验证，肯定不会出问题，自己编写的程序，容易出过失。
在博途中增加了缩放SCALE.X和NORM.X标准化两个指令，也可以通过这两个指令进行规 范化，但要比SCALE指令复杂点，可以试着自己编写。
3、循环采集对于模拟量信号,在短时间内不会出现很大的波动,没必要在主程序中每个周期都扫描采集, 可以利用循环中断，实现固定时间间隔进行采样。
新建一个组织块，类型选择为Cyclic interrupt （循环中断），如下列图所示：

上图中的时间间隔单位是4，数值范围250〜60000000 (2504〜60s)
把我们编写的模拟量采集程序块，拖拽到循环中断OB30中，即可实现每隔500ms对模拟 量进行一次采样。