S7-300/400 PLC模拟量输入/输出的量程转换
SLC A&D CS
March, 2005
1模拟量输入/输出量程转换的概念 (3)
2S7-300/400 PLC模拟量输入/输出模板 (3)
2.1需要使用的模板 (3)
2.2涉及的信号类型 (3)
3STEP 7中模拟量输入/输出的编程 (3)
3.1FC105/FC106在哪里 (3)
3.2FC105/FC106功能描述 (5)
3.2.1FC105功能描述 (5)
3.2.2FC106功能描述 (5)
3.3FC105/FC106参数定义 (6)
3.3.1FC105 的参数定义 (6)
3.3.2FC106的参数定义 (6)
3.4例子程序 (7)
3.4.1FC105例子程序 (7)
3.4.2FC106例子程序 (8)
1模拟量输入/输出量程转换的概念
实际的工程量，如压力、温度、流量、物位等要采用各种类型传感器进行测量。传感器将输出标准电压、电流、温度、或电阻信号供PLC采集，PLC的模拟量输入模板将该电压、电流、温度、或电阻信号等模拟量转换成数字量——整形数(INTEGER)。在PLC程序内部要对相应的信号进行比较、运算时，常需将该信号转换成实际物理值（对应于传感器的量程）。而经程序运算后得到的结果要先转换成与实际
工程量对应的整形数，再经模拟量输出模板转换成电压、电流信号去控制现场执行机构。这样就需要在程序中调用功能块完成量程转换。
如一个压力调节回路中，压力变送器输出4-20mA DC信号到SM331模拟量输入模板，
SM331模板将该信号转换成0-27648的整形数，然后在程序中要调用FC105将该值转换成0-10.0（MPa）的工程量（实数），经PID运算后得到的结果仍为实数，要用FC106转换为对应阀门开度0-100%的整形数0-27648后，经SM332模拟量输出模板输出4-20mA DC信号到调节阀的执行机构。
本文主要讨论S7-300/400 PLC编程中模拟量的量程转换。
2S7-300/400 PLC模拟量输入/输出模板
2.1需要使用的模板
使用西门子S7-300/400 PLC进行模拟量输入/输出需要使用的模板：
S7-300系列PLC：SM331系列模拟量输入模板；SM332系列模拟量输出模板；SM334/335系列模拟量输入/输出模板。
S7-400系列PLC：SM431系列模拟量输入模板；SM432模拟量输出模板。
目前常用的模板规格型号参见模板手册，请链接到如下网址下载模板手册：
S7-300: support.automation.siemens/WW/view/en/8859629
S7-400: support.automation.siemens/WW/view/en/1117740
2.2涉及的信号类型
电压，电流，温度，电阻。
3STEP 7中模拟量输入/输出的编程
3.1FC105/FC106在哪里
在编程界面下，在Program elements中的Libraries下的Standard Library下的TI-S7 Converting Blocks中就可以到，见下图：
plc模拟量怎么编程
注意：请不要使用S5-S7 Converting Blocks下的FC105, FC106，该路径下的功能是用于S5输入输出模板的，在S7输入输出模板上无法使用。
3.2FC105/FC106功能描述
在编程界面下选中该功能块，按一下计算机键盘上的F1功能键，即可打开关于该功能块的在线帮助，包括该功能块的功能，管脚参数定义、例子程序等。建议用户使用STEP 7在线帮助，可以提供全面的编程帮助。
3.2.1FC105功能描述
SCALE（FC105）功能将一个整形数INTEGER（IN）转换成上限、下限之间的实际的工程值(LO_LIM and HI_LIM)，结果写到OUT。公式如下：
OUT = [ ((FLOAT (IN) – K1)/(K2–K1)) * (HI_LIM–LO_LIM)] + LO_LIM
常数K1和K2的值取决于输入值（IN）是双极性BIPOLAR还是单极性UNIPOLAR。
¾双极性BIPOLAR：即输入的整形数为 –27648到 27648，此时 K1 = –27648.0 ， K2 = +27648.0
¾单极性UNIPOLAR：即输入的整形数为 0 到 27648，此时 K1 = 0.0 ， K2 = +27648.0
如果输入的整形数大于 K2，输出 (OUT) 限位到HI_LIM, 并返回错误代码。如果输入的整形数小于K1，输出限位到LO_LIM，并返回错误代码。
反向定标的实现是通过定义LO_LIM > HI_LIM来实现的。反向定标后的输出值随着输入值的增大而减小。
3.2.2FC106功能描述
UNSCALE（FC106）功能将一个实数REAL (IN) 转换成上限、下限之间的实际的工程值(LO_LIM and HI_LIM)，数据类型为整形数。结果写到OUT。公式如下：
OUT = [ ((IN–LO_LIM)/(HI_LIM–LO_LIM)) * (K2–K1) ] + K1
常数K1和K2的值取决于输入值（IN）是双极性BIPOLAR还是单极性UNIPOLAR。

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