模拟值的表示方法解析

S7-300PLC的CPU只能以二进制形式处理模拟值。模拟量输入模块（如SM331）用于将模拟过程信号转换为数字形式；模拟量输出模块（如SM332）用于将数字输出值转换为模拟信号。

1.模拟值的精度

对于具有相同标称范围的输入值和输出值来说，数字化的模拟值都相同。模拟值用一个二进制补码定点数表示，宽度为16位，模拟值的符号总是在最高的第15位。如果一个模拟量模块的精度少于16位，则模拟值将左移调整，然后才被保存在模块中。在未用到的低位则填入“0”，见表2-4。

表2-4模拟值的可能精度

注：“∗”为0或1。

2.不同测量范围下模拟值的表示方法

生产过程中的物理量，如压力、温度、流量等，经过传感器、变送器采集、转换成不同测量范围的模拟信号，如电压信号、电流信号等，如图2-19所示。

图2-19 模拟量转换示意图(www.xing528.com)

其中，“量程卡”是S7-300PLC模拟量模块特有的调整模拟量测量范围的硬件。S7-300PLC的模拟量模块具有多种测量范围，这与其他公司的产品有很大区别。量程卡安装在模拟量测量模块的侧面，在卡的四个边上面分别标注有“A”、“B”、“C”、“D”四个字母，其含义是：“A”对应热电阻和热电偶、“B”对应电压、“C”对应四线制电流、“D”对应二线制电流。需要哪种测量范围，就将与其相对应的字母对准模拟量模块上的指向标记即可。

不同测量范围下模拟量的表示方法见表2-5。

表2-5 不同测量范围下模拟量的表示方法

（续）

以电流为例，模拟信号范围是4～20mA，额定范围的下限4mA对应数字量的0，额定范围的上限20mA对应数字量27648，即4～20mA与0～27648符合线性关系；4～20mA之间的任意一个模拟信号按照线性关系都有一个与之对应的唯一的0～27648之间的数字信号，其公式为

则12mA就可以利用该线性关系得出与其相对应的数字量为13824。16mA就可以利用该线性关系得出与其相对应的数字量为20736。反之亦然。