PLC中模拟量信号的转换公式_可编程控制器

模拟量信号是自动化过程控制系统中测量基本过程参数（如压力、温度、流量等）的输入信号类型。

模拟量信号通过变送器转换为统一的电压或电流信号，再实时传输至控制器。PLC 通过计算转换将这些模拟量信号转换为内部的数值信号，从而实现系统的监控和控制。

模拟量信号输入流程

从模拟量信号输入流程中可以看到，PLC 对模拟量信号的输入是一个复杂的过程。

在目前的工业现场，对模拟量信号的处理主要采用电流信号方式。与电压信号相比，电流信号具有更强的抗干扰能力和更远的传输距离，信号更加稳定。

PLC 对模拟量信号的转换涉及以下几个方面：

不同品牌的 PLC 对模拟量信号的转换范围存在差异。例如：

同一个 PLC 模块对不同类型的模拟量信号（如 ±10V、±5V、±2.5V 或 0 到 20mA）的转换范围是一致的。例如，西门子模块对这些模拟量信号的转换范围均为 -27,648 到 27,648。

因此，连接到 PLC 的模拟量信号需要进行再转换，才能得到与实际物理量相匹配的数据。在进行数据转换处理时，还应与所用 PLC 模块的处理数据范围相对应。

从 PLC 直接读取到的模拟量信号为整型数据，无法直观地反馈出实际的物理量大小。因此，为了直观地反馈现场的过程信号情况，需要将这些整型数据转换为浮点数信号。

以台达 PLC 模拟量输入模块的数据处理过程为例，有一个电流输入信号 (X) 与读取的数值信号 (Y) 之间的对应关系：

因此，对于任意电流输入信号 (X) 与读取到的数值信号 (Y)，有以下对应关系：

Y = (X - 4000) 0.01

将以上公式变换，得到直接转换公式：

X = Y 100 + 4000

通过此公式，可以将 PLC 读取到的整数数据转换为 PLC 接收到的模拟量电流信号值。

实际物理值与模拟量数据之间的转换方式与上述转换方式相同。例如，对于一个压力变送器，压力范围为 0.1-10bar，模拟量信号范围为 4-20mA，压力与电流之间有以下转换关系公式：

压力 (bar) = (电流 (mA) - 4) 10 / 16

将以上公式变换，得到直接转换公式：

电流 (mA) = (压力 (bar) 16 / 10) + 4

通过此公式，可以将模拟量电流信号直接转换为压力值数据。

将 PLC 读取到的数据转换为实际物理值，可以通过以上两步转换。跳过输入信号值大小的转换，得到以下关系：

实际物理值 = (PLC 读取数据 - 4000) 比例因数

将以上公式变换，得到直接转换公式：

PLC 读取数据 = 实际物理值 / 比例因数 + 4000

通过此公式，可以将 PLC 读取到的数据直接转换为实际物理量值。

以上介绍了 PLC 对模拟量信号的处理过程和方法。通过这些转换，PLC 可以接收、处理和显示模拟量信号，从而实现对过程控制系统的监控和控制。

审核编辑：汤梓红

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