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Beitragstyp: FAQ, Beitrags-ID: 39334504, Beitragsdatum: 14.03.2016
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Wie können Sie für eine S7-1200/S7-1500 Steuerung in STEP 7 (TIA Portal) für Analogein-/ausgaben ganzzahlige Werte in Realwerte und umgekehrt skalieren?

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STEP 7 (TIA Portal) bietet Ihnen die Möglichkeit Analogwerte im Anwenderprogramm zu skalieren.

Anleitung
Für die Skalierung von Analogwerten können Sie die Umwandler SCALE_ X "Skalieren" und NORM_X "Normieren" verwenden. Diese Bausteine finden Sie in STEP 7 (TIA Portal) in der Taskcard "Anweisungen" unter "Einfache Anweisungen" und "Umwandler". Eine umfangreiche Beschreibung zu der Funktion und der Parametrierung finden Sie in der STEP 7 Onlinehilfe. Um die Onlinehilfe für einen Baustein zu erhalten, markieren Sie den Baustein (z.B. SCALE_X) und drücken Sie auf die "F1"-Taste.

Für die nachfolgenden Beispiele wird angenommen, dass die Messbereiche unipolar sind. Der ganzzahlige Eingabewert liegt dann zwischen 0 und 27648.

Folgende Werte entstehen bei der Umwandlung (bspw. für eine Temperaturerfassung mittels Strommessung):

 Integerwert
(Analogwert)
Messwert 
(im Bereich 0-20mA) 
Messwert
(im Bereich 4-20mA)
 phys. Wert
 00.0  4.020°C 
 69125.0  8.0 52.5°C
 13824 10.0 12.0 85°C
 20736 15.0 16.0 117.5°C
 27648 20.0 20.0 150°C

 

Beispiel 1 - Umwandlung eines Analogwertes in einen physikalischen Wert (Analogeingabe, am Beispiel Temperaturerfassung)
Als Ober- und Untergrenze wird für die Normierung MAX=27648 und MIN=0 und für die Skalierung MAX=150°C und Min=20°C genutzt. Da die Eingangswerte vom Datentyp Integer sind, die Ausgangswerte aber als Datentyp Real skaliert werden, erfolgt mit der Funktion NORM_X eine Datentypumwandlung von Integer nach Real. Der Wert 20000 entspricht einem Messwert von 14.4676mA im Messbereich 0-20mA.
 


Bild 1

Die Verbindung der beiden Bausteine wie im Bild 1 ergibt zwischen dem Eingangswert vom Baustein NORM_X und dem Ausgangswert vom Baustein SCALE_X die folgende Definition:
 
 NORM_X_VALUE - NORM_X_MIN   SCALE_X_OUT - SCALE_X_MIN
------------------------------------------- = -----------------------------------------
NORM_X_MAX - NORM_X_MIN   SCALE_X_MAX - SCALE_X_MIN

Hat der Eingang "VALUE" vom Baustein NORM_X den Wert 20000 und die Grenzwerte wie im Bild 1, so hat der Ausgang "OUT" vom Baustein SCALE_X den Wert:
 

 20000 - 0   SCALE_X_OUT - 20
 ------------- -----------------------
 27648 - 0   150 - 20

 

SCALE_X_OUT = 114.04 (entspricht: 114.04°C)


Beispiel 2 - Umwandlung eines physikalischen Wertes in einen Analogwert (Analogausgabe, am Beispiel eines Stellwertes)

Da die Eingangswerte vom Datentyp Real sind, die Ausgangswerte aber als Datentyp Integer skaliert werden, erfolgt mit der Funktion SCALE_X eine Datentypumwandlung von Real nach Integer. Der Integerwert 27648 entspricht dabei der Obergrenze und der Integerwert 0 der Untergrenze des Ausgabebereiches. Für einen Stellwert z.B. 65.0 wird der Analogwert 19968 skaliert, was einem Stromwert von 14.4445mA entspricht (im Ausgabebereich 0-20mA).
 


Bild 2

Hinweis
Um die Datentypumwandlung bei den Bausteinen zu ändern, markieren Sie den Baustein und klicken Sie auf den gelben Pfeil. Aus der sich öffnenden Klappliste können Sie die erforderliche Datentypumwandlung auswählen. Anschließend müssen Sie die Parametrierung anpassen, da sich die Datentypen der Parameter geändert haben.
 

Bild 3

Ergänzende Suchbegriffe
Spannungs-, Temperatur- und Widerstandsmessung, Druckaufnehmer

 

Securityhinweise
Um technische Infrastruktur, Systeme, Maschinen und Netzwerke gegen Cyber-Bedrohungen zu sichern, ist es erforderlich, ein ganzheitliches IT Security-Konzept zu implementieren (und kontinuierlich aufrechtzuerhalten), das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Produkte und Lösungen von Siemens formen nur einen Bestandteil eines solchen Konzepts. Weitergehende Informationen über Cyber Security finden Sie unter
http://www.siemens.com/industrialsecurity.