AB罗克韦尔服务商    

风速仪与 PLC 配合时的程序编写方法，核心是根据风速仪的信号类型（如 4-20mA、0-10V、脉冲 / RS485）完成 PLC 的模拟量 / 数字量采集、数据换算、逻辑处理，最终得到实际风速值并实现报警 / 控制等功能。

以下是基于最常用的 4-20mA 电流型风速仪 + 西门子 S7-200/1200/1500 PLC 的完整程序示例，包含核心换算逻辑、异常处理和实用功能，你可直接适配到自己的 PLC 型号。

一、前期准备（编程前必确认）

1. 关键参数确认

2. 模拟量采集值对应关系（16 位 PLC）

• 4mA（最小信号）→ 对应 PLC 采集值：6553（16 位分辨率下，4mA=20%×32767≈6553）

• 20mA（最大信号）→ 对应 PLC 采集值：32767

• 0mA（故障）→ 对应 PLC 采集值：0

二、核心程序编写（以西门子 S7-1200/1500 为例，TIA Portal）

1. 变量定义（DB 块）

先创建数据块，定义采集和换算所需变量：

plc

DATA_BLOCK DB_WindSpeed
VAR_GLOBAL
    // 模拟量采集原始值
    AI_RawValue: INT; // 对应PIW256，4-20mA原始采集值
    // 风速仪参数
    WindSpeed_Min: REAL := 0.0; // 风速下限（m/s）
    WindSpeed_Max: REAL := 30.0; // 风速上限（m/s）
    AI_4mA: INT := 6553; // 4mA对应采集值
    AI_20mA: INT := 32767; // 20mA对应采集值
    // 换算后实际风速
    WindSpeed_Actual: REAL; // 实际风速（m/s）
    // 报警阈值
    WindSpeed_Alarm_High: REAL := 20.0; // 高风速报警阈值
    WindSpeed_Alarm_Low: REAL := 0.5; // 低风速（故障）报警阈值
    // 报警标志
    Alarm_HighWind: BOOL; // 高风速报警
    Alarm_WindSensorFault: BOOL; // 风速仪故障（信号异常）
END_VAR
END_DATA_BLOCK

2. 主程序（OB1）

核心逻辑：采集模拟量→数据换算→故障判断→报警输出

plc

// 步骤1：读取模拟量原始值
DB_WindSpeed.AI_RawValue := "PIW256"; // 读取SM1231 AI模块的4-20mA输入值

// 步骤2：风速换算（核心公式）
IF DB_WindSpeed.AI_RawValue >= DB_WindSpeed.AI_4mA AND DB_WindSpeed.AI_RawValue <= DB_WindSpeed.AI_20mA THEN
    // 正常范围：换算实际风速
    DB_WindSpeed.WindSpeed_Actual := (DB_WindSpeed.AI_RawValue - DB_WindSpeed.AI_4mA) 
                                    * (DB_WindSpeed.WindSpeed_Max - DB_WindSpeed.WindSpeed_Min) 
                                    / (DB_WindSpeed.AI_20mA - DB_WindSpeed.AI_4mA) 
                                    + DB_WindSpeed.WindSpeed_Min;
ELSE
    // 信号异常：判定为故障
    DB_WindSpeed.WindSpeed_Actual := 0.0;
    DB_WindSpeed.Alarm_WindSensorFault := TRUE;
END_IF;

// 步骤3：故障判断（信号低于4mA或高于20mA）
IF DB_WindSpeed.AI_RawValue < DB_WindSpeed.AI_4mA - 100 OR DB_WindSpeed.AI_RawValue > DB_WindSpeed.AI_20mA + 100 THEN
    DB_WindSpeed.Alarm_WindSensorFault := TRUE;
ELSE
    DB_WindSpeed.Alarm_WindSensorFault := FALSE;
END_IF;

// 步骤4：高风速报警判断
IF DB_WindSpeed.WindSpeed_Actual >= DB_WindSpeed.WindSpeed_Alarm_High AND NOT DB_WindSpeed.Alarm_WindSensorFault THEN
    DB_WindSpeed.Alarm_HighWind := TRUE;
    "Q0.0" := TRUE; // 高风速报警输出（如指示灯/蜂鸣器）
ELSE
    DB_WindSpeed.Alarm_HighWind := FALSE;
    "Q0.0" := FALSE;
END_IF;

// 步骤5：故障报警输出
IF DB_WindSpeed.Alarm_WindSensorFault THEN
    "Q0.1" := TRUE; // 风速仪故障报警输出
ELSE
    "Q0.1" := FALSE;
END_IF;

// 步骤6：数据滤波（可选，消除数值抖动）
DB_WindSpeed.WindSpeed_Actual := ROUND(DB_WindSpeed.WindSpeed_Actual * 10) / 10; // 保留1位小数

3. 适配 S7-200 的程序（梯形图思路）

若你用 S7-200 CPU224，核心逻辑一致，仅地址和指令不同：

plaintext

// 1. 采集原始值
MOVW AIW0, VW100 // AIW0存入VW100
// 2. 换算公式（用数学指令）
LDB>= VW100, 6553
AND<= VW100, 32767
JMP 0
MOVB 1, VB200 // 故障标志置1
JMP 1
LBL 0
MOVW VW100, VW102
SUBW VW102, 6553 // 减去4mA对应值
MOVR VW102, VD104
MULR VD104, 30.0 // 乘以量程30
DIVR VD104, 26214.0 // 除以(32767-6553)
MOVR VD104, VD204 // 实际风速存入VD204
LBL 1
// 3. 报警判断
LDR>= VD204, 20.0
= Q0.0 // 高风速报警
LDB= VB200, 1
= Q0.1 // 故障报警

三、不同信号类型的适配调整

1. 0-10V 电压型风速仪

• 采集值对应：0V→0，10V→32767

• 换算公式调整：AI_0V := 0，AI_10V := 32767，其余逻辑不变

2. 脉冲 / 频率型风速仪（如霍尔式）

• 用 PLC 高速计数器（如 HC0）采集脉冲频率

• 换算公式：风速 = 脉冲频率 × 系数（厂家提供，如 0.1m/s/Hz）

• 核心代码：

  plc

• Frequency := HC0 / 100; // 采集1秒内脉冲数（频率）
  WindSpeed_Actual := Frequency × 0.1; // 按厂家系数换算

3. RS485/Modbus 通讯型风速仪

• 用 PLC 的 Modbus RTU 指令（如 S7-1200 的 MB_CLIENT）读取风速仪寄存器

• 无需模拟量换算，直接读取风速仪输出的实际值，仅需做报警判断

四、现场调试注意事项

1. 零点校准：无风时，若采集值不为 6553，微调AI_4mA参数（如 6500），确保风速显示 0m/s。

2. 满量程校准：用信号发生器输出 20mA，调整AI_20mA参数，确保风速显示 30m/s（对应量程）。

3. 滤波处理：若风速值抖动，增加平均值滤波（如采集 10 次取平均）。

4. 故障保护：程序中增加延时判断（如信号异常持续 2 秒再触发报警），避免误报警。

总结

1. 风速仪 PLC 程序核心是模拟量采集 + 线性换算，关键要匹配风速仪量程与 PLC 采集值的对应关系。

2. 必须增加故障判断逻辑（信号超出 4-20mA/0-10V 范围），避免无效数据导致控制异常。

3. 不同信号类型（电流 / 电压 / 脉冲 / 通讯）仅需调整采集方式和换算系数，报警、控制逻辑通用。