信號的變換需要經(jīng)過(guò)以下過(guò)程：物理量－傳感器信號－標準電信號－A/D轉換－數值顯示。
聲明：為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們在此討論的是線(xiàn)性的信號變換。同時(shí)略過(guò)傳感器的信號變換過(guò)程。
假定物理量為A，范圍即為A0－Am，實(shí)時(shí)物理量為X；標準電信號是B0－Bm，實(shí)時(shí)電信號為Y；A/D轉換數值為C0-Cm，實(shí)時(shí)數值為Z。
如此，B0對應于A(yíng)0，Bm對應于A(yíng)m，Y對應于X，及Y=f(X)。由于是線(xiàn)性關(guān)系，得出方程式為Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0。又由于是線(xiàn)性關(guān)系，經(jīng)過(guò)A/D轉換后的數學(xué)方程Z=f(X)可以表示為Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0。那么就很容易得出逆變換的數學(xué)方程為X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0。方程中計算出來(lái)的X就可以在顯示器上直接表達為被檢測的物理量。
5、PLC中逆變換的計算方法
以S7-200和4－20mA為例，經(jīng)A/D轉換后，我們得到的數值是6400－32000，及C0=6400，Cm=32000。于是，X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0。
例如某溫度傳感器和變送器檢測的是-10－60℃，用上述的方程表達為X=70*(Z-6400)/25600-10。經(jīng)過(guò)PLC的數學(xué)運算指令計算后，HMI可以從結果寄存器中讀取并直接顯示為工程量。
用同樣的原理，我們可以在HMI上輸入工程量，然后由軟件轉換成控制系統使用的標準化數值。
在S7-200中，(Z-6400)/25600的計算結果是非常重要的數值。這是一個(gè)0－1.0（100％）的實(shí)數，可以直接送到PID指令（不是指令向導）的檢測值輸入端。PID指令輸出的也是0－1.0的實(shí)數，通過(guò)前面的計算式的反計算，可以轉換成6400－32000，送到D/A端口變成4－20mA輸出。
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