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前言
本文是基于B站上的《SCL核心应用课项目实战》课程，所做的笔记，主要包括程序代码和自己的理解注释。课程链接：SCL核心应用课项目实战（21课全）
陆杰锋老师讲得非常好，有理论讲解也有实战演练，需要具备一定的梯形图编程基础。
有空我会持续更新。
八、模拟量转换通用块设计
PLC系统中使用的模拟量有两种，一种是模拟电压，一种是模拟电流。
模拟电压：一般是0~10V，并联相等，长距离传输时容易受干扰，一般用在OEM设备中。
模拟电流：一般是4~20mA，串联相等，抗干扰能力强，dcs系统中一般都使用模拟电流。
PLC在处理模拟量转换的时候，首先应该确定的是转换对象的物理量程。
1.需求分析
功能要求：
A.模拟量输入转换，并设置超量程（0-27648）报警：当输入值<0或>27648时，输出值为0或27648，同时报警；
B.可以设置采样频率；
C.滤波功能：设置滤波次数。
分析：
1.通用块输入引脚应具有模拟量输入值In、量程最小值Min、量程最大值Max、采样周期CY_CYCLE、滤波次数Filt_Times设定；
2.输出引脚有模拟量输出值Out、经过滤波后的模拟量输出值Filt_OUT、低低报警LL_Alarm、高高报警HH_Alarm；
3.注意：西门子PLC模拟量转换模块的量程是0-27648，其它品牌PLC不一定；
4.AI_IN作为输入变量，无法赋值，故应在Static变量区建立一个中间变量AI，将输入AI_IN暂存到AI里，之后用AI参与运算；
5.采样周期CY_CYCLE是浮点数，需要转换成时间数据类型，单位是S。在IEC定时器中，整数1000=时间1S。即Time := DInt_TO_Times (MD10 * 1000)，若MD10=1，则Time=1S。这里先将浮点数CY_CYCLE转换为双整型，再转换成时间Time ；
6.采样频率是指，在每个设定时间内计算一次，比如间隔1s计算一次，即需要每个1s周期内，产生一个高电平和一个低电平，此程序将高电平所占时间设置为10ms，则低电平时间为990ms；
7.取高电平的上升沿信号P0作为计算模拟量转换的触发条件；
8.滤波是指，假设有滤波数组Filts，里面可以存放Filt_Times个数据，动态数组编写起来难度较大，这里限定0<Filt_Times<=20，将每次采样计算得到的模拟量数值存放到数组Filts中，计算数组内Filt_Times个值的平均值，即滤波后的值；
9.需要将采样得到的模拟量输出值依次存储到数组Filts中，从左到右分别为Filts[0]~Filts[19]，假设某一时刻，数组Filts中的值分别为Filts[0] := 0，Filts[1] := 1，…，Filts[18] := 18，Filts[19] := 19，则下一时刻，Filts[0]存入一个最新值，Filts[1]存入上一时刻Filts[0]的值0，以此类推，Filts[19]存入上一时刻Filts[18]的值18，Filts[19]自身的值溢出。即Filts[1]:=Out，Filts[2] := Filts[1]，…，Filts[18] := Filts[17]，Filts[19] := Filts[18]。总之，从最后一个值开始，依次将数组中的后一个值倒序赋给前一个值。
模拟量转换计算公式：
2.程序编写
编程步骤：
1.建立FB块AD_Demo；
2.在AD_Demo块中建立如下变量：
代码如下：
//首先把浮点数CY_CYCLE转换为时间
#Time:=DINT_TO_TIME(REAL_TO_DINT(#CY_CYCLE*1000.0)-10); //DINT 1000转成TIME表示1S，若CY_CYCLE=1，则实际时间为1s
//“-10”是为了将1S分割成990ms低电平和10ms高电平
#T0(IN:=NOT #T1.Q, //T0延时990ms后接通，然后TI开始延时10ms，10ms后T1接通，T0断掉，T1断掉，T0重新开始延时990ms，循环往复
PT:=#Time);
#T1(IN:=#T0.Q,
PT:=T#10ms);
#P0(CLK:=#T0.Q); //检测T0上升沿信号，触发模拟量转换计算，以此来实现每1s计算一次，即采样周期为1s
#AI := #AI_IN; //AI_IN是输入变量，无法赋值，故先将输入AI_IN暂存到AI里，之后用AI参与运算
IF #AI < 0 THEN
#AI := 0;
#LL_Alarm := 1;//小于0，触发低低报警
ELSE
#LL_Alarm := 0;
END_IF;
IF #AI >27648 THEN
#AI := 27648;
#HH_Alarm := 1;//大于27648，触发高高报警
ELSE
#HH_Alarm := 0;
END_IF;
IF #P0.Q THEN
#OUT := (INT_TO_REAL(#AI) / 27648.0) * (#OUT_MAX - #OUT_MIN) + #OUT_MIN;//计算没有经过滤波的模拟量输出值
FOR #N := #Filt_Times TO 1 BY -1 DO //从最后一个值开始，依次将数组中的后一个值倒序赋给前一个值
#Filts[#N] := #Filts[#N - 1];
END_FOR;
#Filts[0] := #OUT; //将输出值赋给数组中的第一个值
#SUM := 0;
FOR #N := 0 TO #Filt_Times-1 DO //计算滤波数组的和
#SUM := #SUM + #Filts[#N];
END_FOR;
#Filt_OUT := #SUM / #Filt_Times; //计算平均值
END_IF;
为了便于理解采样频率的计算，这里给出梯形图程序，实现的功能同SCL程序的4-8行。
3.再建立一个FB块AD_FB；
4.在AD_FB块中调用AD_Demo。可选择“多重实例”；
5.最后在主程序块Main中，调用AD_FB。
