西门子SCL编程通过模拟量控制气缸升起和下降

　　对于PLC的输入输出，分数字量和模拟量两种。数字量很好理解，就是在时间和数量上都离散的物理量，比如启停按钮，行程开关，电磁阀通断，这些都是数字量。数字量对应PLC存储就是1位，即1比特（binarydigit，缩写bit），作为信息的最小单位，只有两种状态：0（低电平）和1（高电平），也表示为FALSE和TRUE。模拟量是在时间或数值上都连续的物理量，常见的如温度、氧含量、压力等。
　　模拟量使用起来不太方便，不是有多难，而是在程序上需要做必要的处理，本文通过实例，讲一讲如何通过模拟量控制气缸升起和下降。
　　通过模拟量输出控制运动对象动作，要先确定运动对象的信号类型和量程等参数。信号类型常见的有电流420mA和电压05V10V等；量程是设备自身的参量，比如气缸控制阀流量开度为0100，K型热电偶测温范围01300等。
　　本文选用的气缸控制阀控制特性如图1所示，可以看出信号类型420mA，412mA对应的1通2，流量开度q对应1000（）；1220mA对应的1通4，流量开度q对应0100（）；
　　图1气缸控制阀控制特性
　　处理模拟量信号需要两个指令，NORMX：标准化和SCALEX：缩放指令。
　　NORMX：标准化
　　使用“标准化”指令（参照图2所示），通过将输入VALUE中变量的值映射到线性标尺对其进行标准化。可以使用参数MIN和MAX定义（应用于该标尺的）值范围的限值。输出OUT（RETVAL）中的结果经过计算并存储为浮点数，这取决于要标准化的值在该值范围中的位置。
　　如果要标准化的值等于输入MIN中的值，则输出OUT将返回值“0。0”。如果要标准化的值等于输入MAX的值，则输出OUT需返回值“1。0”。
　　其中MIN、MAX和VALUE既可以是整数，也可以是浮点数。OUT（RETVAL）为浮点数。
　　图2NORMX
　　SCALEX：缩放指令
　　使用“缩放”指令（参照图3所示），通过将输入VALUE的值映射到指定的值范围内以缩放该值。当执行“缩放”指令时，输入VALUE的浮点值会缩放到由参数MIN和MAX定义的值范围。缩放结果为整数，存储在RETVAL输出中。
　　其中MIN、MAX和OUT（RETVAL）既可以是整数，也可以是浮点数。VALUE为浮点数。
　　图3SCALEX
　　接下来在FB中定义各变量，如图4所示。变量有升起和降落的指令risecommand、fallcommand，数据类型均为Bool型；升起和降落的开度百分比riserate、fallrate，此处数据类型均定义为Int型；以及标准化和缩放的变量，NORMriserate（Real型）、NORMfallrate1（Real型）、NORMfallrate2（Real型）、SCALEriserate（Int型）、SCALEfallrate（Int型）。
　　图4定义变量
　　输出量AQ1（Int型）需要在PLC变量中定义，同时模拟量输出的地址要与实际的接线端子地址一致。
　　用SCL语言编程，如图5所示。
　　图5SCL程序
　　第1行程序是将“riserate”标准化为0。01。0范围内的值；
　　第2行程序是将“NORMriserate”缩放到PLC能够执行的整数范围，这里需要了解PLC自身模拟量模块电流测量模拟值的范围，需要查找该模拟量模块的手册，本文使用的模拟量模块420mA电流测量范围为027648，中间值12mA对应的值为13824（该值需自己计算）。
　　第3行程序是将“fallrate”标准化为0。01。0范围内的值；
　　第4行程序是一次转换，由于控制阀412m对应的是1000，不太符合常规的表达逻辑。
　　第5行程序是将“NORMfallrate2”缩放为PLC能够执行的整数方位，解释同第2行。
　　第68行程序是进行指令的判断，如果升起指令“risecommand”为真，则将缩放过的值“SCALEriserate”赋值给输出变量AQ1，实现气缸升起；
　　第910行程序是进行指令的判断，如果下降指令为真，则将缩放过的值“SCALEfallrate”赋值给输出变量AQ1，实现气缸下降；
　　注意：这里为了简化程序，程序里没有进行“riserate”和“fallrate”进行相互复位操作