模拟量信号是自动化过程控制系统中最基本的输入形式,常见于压力、温度、流量等物理量的检测。这些信号通过变送器转换为统一的电压或电流信号,并实时传输至PLC(可编程逻辑控制器)进行处理。
PLC将接收到的模拟量信号转换为内部数值信号,用于系统监控与控制。整个过程包括现场物理信号→变送器→模拟信号→PLC→数字值的多步转换。
在当前工业现场,模拟量信号普遍采用电流信号(如4-20mA)传输,相比电压信号具有更强的抗干扰能力、更远的传输距离和更高的稳定性。
以下对PLC处理模拟量信号的关键环节进行简要解析。
PLC对模拟量信号的转换
西门子S7-200SMART PLC模拟量模块转换范围
台达DVP系列模拟量模块转换范围
- PLC将模拟量信号转换为整型数据(如西门子:-27,648 至 27,648),而非浮点数;
- 不同品牌PLC的转换范围存在差异(如台达为-32,384 至 32,384);
- 同一模块对不同类型信号(如±10V、0-20mA)的转换范围保持一致。
因此,需对PLC读取的整型数据进一步处理,才能还原为实际物理量。数据转换必须匹配所用PLC模块的量程范围。
PLC数据转换处理过程
模拟量信号与PLC转换数据的对应关系
PLC读取的整型数据无法直接反映实际物理量,需转换为直观的浮点数。以台达PLC为例:
电流输入信号(X)与读取数值(Y)呈线性关系,可通过以下公式实现转换:
变换后可得直接转换公式:
该公式可用于将PLC读取值还原为对应的模拟量电流信号。
实际物理值与模拟量信号的转换
以压力变送器(0.1–10bar,4–20mA)为例,压力与电流之间的转换关系如下:

经公式变换后可得直接转换式:
由此可将电流信号直接转换为压力值。
实际物理值与PLC内部数据的直接转换
结合上述两步转换,可建立PLC读取值与实际物理量之间的直接关系:
变换后得到最终转换公式:
利用此公式,可直接将PLC读取的整型数据转换为实际物理量值,提升系统响应效率与数据可读性。
以上即为PLC处理模拟量信号的核心流程与方法。
免责声明:本文转自网络,版权归原作者所有,如涉及作品版权问题,请及时与我们联系删除,谢谢!

