今天咱们来聊聊西门子S7-1500 PLC中的模拟量信号处理。在工业自动化中，精确测量和控制模拟信号是关键。无论是温度、压力还是流量，掌握模拟量处理技巧都能让你的控制系统更上一层楼。
part01,模拟量基础知识
模拟量信号呢，通俗来讲，就是那种一直在连续变化的物理量，像温度啦、压力啦等等。PLC 没办法直接处理这类信号，得依靠模拟量模块来做转换 。
S7 - 1500 的模拟量模块主要有两类：一类是模拟量输入模块，它能把外部传感器的模拟信号变成数字量；另一类是模拟量输出模块，它能把 PLC 的数字量转成模拟信号，从而去控制执行器。
常见的模拟量信号范围包括：
电压信号有 0 - 10V 、±10V 、0 - 5V 等等；
电流信号有 0 - 20mA 、4 - 20mA 等等。
part02 硬件连接
就拿测量温度来说吧，假如咱们把 PT100 热电阻当作传感器，给它连到 S7 - 1500 的模拟量输入模块（像 SM531 ）上头。
PT100 模拟量输入模块
+ ——> +
- ——>
- 屏蔽线 —-> 接地端
这里有几个注意事项哈：用屏蔽线能很好地减少外部的干扰。模拟量信号线得离强电线路远一点。接线的时候要留神正负极性，要是接反了，就会造成测量出错。
part03,模块配置
在 TIA Portal 里面，得给模拟量模块做配置：在硬件配置里加上对应的模拟量模块。设置一下通道的信号类型（比如说“电阻测量”）。选好测量范围（像“PT100 标准”）。设置干扰频率抑制（一般选 50Hz 就行，跟电网频率是一样的）
part04,程序实现
下面是个挺简单的温度读取和显示的程序：
// 读取模拟量输入
CALL “NORM_X”
IN ：= “模拟量输入”.%IW0 // 假设使用第一个输入字
MIN ：= 0.0
MAX ：= 27648.0
OUT ：= “标准化值”
// 将标准化值转换为实际温度
CALL “SCALE_X”
IN ：= “标准化值”
MIN ：= -200.0 // PT100的最小测量温度
MAX ：= 850.0 // PT100的最大测量温度
OUT ：= “实际温度”
// 显示温度值（假设使用HMI）
“HMI_温度显示” ：= “实际温度”；
这段代码做了什么？
用 NORM_X 把 16 位的整数（范围是 0 - 27648 ）转变成 0 - 1 的浮点数。再用 SCALE_X 把标准化的值对应到实际的温度范围里。最后把结果给到 HMI 变量去显示。
part05, 实际应用案例
在一个塑料挤出机的控制系统里，咱们得精确地把控熔融塑料的温度。这当中用到了模拟量输入（用来读取温度）和模拟量输出（用于控制加热器的功率）。
// 读取当前温度
CALL “NORM_X”
IN ：= “温度传感器”.%IW0
MIN ：= 0.0
MAX ：= 27648.0
OUT ：= “标准化温度”
CALL “SCALE_X”
IN ：= “标准化温度”
MIN ：= 0.0
MAX ：= 300.0 // 假设最高温度300度
OUT ：= “当前温度”
// PID控制计算加热功率
CALL “PID_Compact”
Setpoint ：= “目标温度”
Input ：= “当前温度”
Output => “输出功率”
// 输出控制信号到加热器
CALL “UNSCALE_X”
IN ：= “输出功率”
MIN ：= 0.0
MAX ：= 100.0
OUT ：= “标准化输出”
CALL “SCALE_X”
IN ：= “标准化输出”
MIN ：= 0.0
MAX ：= 27648.0
OUT ：= “模拟量输出”.%QW0
这个程序达成了一个简单的温度 PID 控制。PID_Compact 是 S7 - 1500 里面自带的 PID 控制器功能块，特别适合这种应用场景。
part06 常见问题和解决方案
测量值波动大
检查一下接线是不是牢固。增加采样时间或者使用滤波算法。再检查检查是不是有强电干扰源。
测量值与实际不符
校准传感器。检查一下信号类型和量程设置对不对。验证验证程序里的换算公式。
模拟量输出无反应
检查接线。确认输出范围设置得正确与否。检查执行器是不是正常工作。
注意事项：在调试模拟量系统的时候，可一定要小心啊，尤其是在高温、高压这类危险的环境当中。安全永远是第一位的！
part07, 实践建议
使用模拟信号发生器来进行模拟量输入测试。用万用表或者示波器去观察模拟量输出。在程序里加入上下限报警的功能。定期校准传感器和模拟量模块。
学习使用 S7 - 1500 的追踪（trace）功能，它对于分析模拟量信号特别有用。
模拟量处理是个得把理论和实践结合起来的领域。多动手操作，多琢磨琢磨，你就能发现好多书本里没有的技巧。要记住，在工业现场，稳定可靠可比精确度重要多啦。宁愿测量范围宽点儿，也别为了追求精度就让系统稳定性受影响。建议你试着编写一个完整的温度控制程序，像 PID 参数自整定、报警处理、数据记录这些功能都得有。这样的练习能让你的 PLC 编程技能大幅提升。加油！
西门子S7-1500 PLC的模拟量信号处理:高精度测量与控制的实... PLC论坛-全力打造可编程控制器专业技术论坛 -
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(出处: PLC论坛-全力打造可编程控制器专业技术论坛)