这是西门子论坛鼠老爹大侠写的一篇关于工程量转换的文章，对初学者帮助很大，贴出来与大家共享！
1、基本概念
我们生活在一个物质的世界中。世间所有的物质都包含了化学和物理特性，我们是通过对物质的表观性质来了解和表述物质的自有特性和运动特性。这些表观性质就是我们常说的质量、温度、速度、压力、电压、电流等用数学语言表述的物理量，在自控领域称为工程量。这种表述的优点是直观、容易理解。在电动传感技术出现之前，传统的检测仪器可以直接显示被测量的物理量，其中也包括机械式的电动仪表。
2、标准信号
在电动传感器时代，中央控制成为可能，这就需要检测信号的远距离传送。但是纷繁复杂的物理量信号直接传送会大大降低仪表的适用性。而且大多传感器属于弱信号型，远距离传送很容易出现衰减、干扰的问题。因此才出现了二次变送器和标准的电传送信号。二次变送器的作用就是将传感器的信号放大成为符合工业传输标准的电信号，如0－5V、0－10V或4－20mA（其中用得最多的是4－20mA）。而变送器通过对放大器电路的零点迁移以及增益调整，可以将标准信号准确的对应于物理量的被检测范围，如0－100℃或10－100℃等等。这是用硬件电路对物理量进行数学变换。中央控制室的仪表将这些电信号驱动机械式的电压表、电流表就能显示被测的物理量。对于不同的量程范围，只要更换指针后面的刻度盘就可以了。更换刻度盘不会影响仪表的根本性质，这就给仪表的标准化、通用性和规模化生产带来的无可限量的好处。
3、数字化仪表
到了数字化时代，指针式显示表变成了更直观、更精确的数字显示方式。在数字化仪表中，这种显示方式实际上是用纯数学的方式对标准信号进行逆变换，成为大家习惯的物理量表达方式。这种变换就是依靠软件做数学运算。这些运算可能是线性方程，也可能是非线性方程，现在的电脑对这些运算是易如反掌。
4、信号变换中的数学问题
信号的变换需要经过以下过程：物理量－传感器信号－标准电信号－A/D转换－数值显示。
声明：为简单起见，我们在此讨论的是线性的信号变换。同时略过传感器的信号变换过程。
假定物理量为A，范围即为A0－Am，实时物理量为X；标准电信号是B0－Bm，实时电信号为Y；A/D转换数值为C0Cm，实时数值为Z。
如此，B0对应于A0，Bm对应于Am，Y对应于X，及Y=f(X)。由于是线性关系，得出方程式为Y=(BmB0)*(XA0)/(AmA0)+B0。又由于是线性关系，经过A/D转换后的数学方程Z=f(X)可以表示为Z=(CmC0)*(XA0)/(AmA0)+C0。那么就很容易得出逆变换的数学方程为X=(AmA0)*(ZC0)/(CmC0)+A0。方程中计算出来的X就可以在显示器上直接表达为被检测的物理量。
5、PLC中逆变换的计算方法
以S7200和4－20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400－32000，及C0=6400，Cm=32000。于是，X=(AmA0)*(Z6400)/(320006400)+A0。
例如某温度传感器和变送器检测的是10－60℃，用上述的方程表达为X=70*(Z6400)/2560010。经过PLC的数学运算指令计算后，HMI可以从结果寄存器中读取并直接显示为工程量。
用同样的原理，我们可以在HMI上输入工程量，然后由软件转换成控制系统使用的标准化数值。
在S7200中，(Z6400)/25600的计算结果是非常重要的数值。这是一个0－1.0（100％）的实数，可以直接送到PID指令（不是指令向导）的检测值输入端。PID指令输出的也是0－1.0的实数，通过前面的计算式的反计算，可以转换成6400－32000，送到D/A端口变成4－20mA输出。
以上讲述的是PLC中工程量转换的基本方法，程序的编写则因人、因事而异。但是万变不离其衷。如果大家感兴趣，我可以给出自己编写的程序供大家参考，同时也希望各位网友不吝赐教、互相交流
■在饮料行业中，PET瓶通常是在灌装饮料前由PET瓶坯制成的。为实现拉伸吹塑机multiBLOW的自动化，机械制造商ARCOR公司使用了WAGO分散式的IP67 I/O模块。该模块在机器安装和维护过程中表现出诸多优点。
   每年，仅在德国就有10亿多PET瓶用于灌装饮料。它们大多直接在灌装厂生产，以尽可能节约运输成本。拉伸吹塑机可将PET瓶坯加工成PET瓶，因而成为饮料企业使用的典型设备之一。
■为啤酒厂及酿酒厂提供机器设备
ARCOR有限公司于1997年在Dieburg成立，并于2011年初在Odenwald的Michelstadt设立了新工厂，致力于为啤酒厂及其他饮料公司提供设备。该公司有大约50名员工，作为传统的项目承包商，它为客户提供咨询、供货、安装及维护和更新改造等一整套服务。除了项目承包业务，ARCOR公司从几年前起也开始供应自己的设备。由于在斯洛文尼亚机械工程公司ICS拥有控股权，ARCOR在其产品范围中新加了灌装机。而PET拉伸吹塑机的研发始于2011年初，因为ARCOR公司希望通过提供本公司的机械来满足客户的需求。
■适于饮料行业的PET拉伸吹塑机
拉伸吹塑机multiBLOW可将PET瓶坯制成不同规格的PET瓶。在饮料行业中，该类机械通常直接安装在灌装设备的上游。这样可以节省大量的物流成本，因为需要运输的不是大而空的PET瓶，而是小型瓶坯。首先，瓶坯被放在特殊的支架内，传输过程中经过一个红外加热装置。瓶坯在此吸收大约90℃的恒定温度后再被传送到吹塑模具内：在模具内，芯轴先将瓶坯纵向拉伸，然后施加40 bar的压力使瓶子最终成型。模具采用水冷却的方式，从而可使成型的瓶子迅速冷却并将其传送到下一个工序。
  拉伸吹塑机对自动化技术有很高的要求。“我们需将大量的芯轴、红外加热装置、气动装置及各种传感器连接到控制器上，”ARCOR公司的系统构建负责人Alexander Rosin解释道。
■防护等级为IP67的自动化技术
  外部设备安装在这个长度为5米的机器内的不同位置，并通过PROFIBUS DP连接。因此ARCOR公司依赖于WAGO的767系列SPEEDWAY-I/O模块：“使用分散式的IP67-I/O模块连接输入端、输出端可以获得更多好处。维护和保养工作大大简化，同时还节省了控制柜中的空间。”SPEEDWAY-I/O模块可以靠近传感器和执行器安装，从而可以降低吹塑机的布线成本。这样在控制柜和现场层面之间就不再需要多根线缆，而仅有总线和电源线就够了。

Comau Service 10127560  CPE10-M1BH-5L-M7
 
Fanuc A20B-0007-036
 
Heller E23.032284-000/5944
 
Siemens 6ES7216-2AD21-0XB0

Eltec HMAG-1
 
Homatic 2-083-01-5408

 
Fanuc A06B-1006-B00#1000
 
Omron Tool Monitor K7A-B31
 
Hauser HDX 115C 6-88S  CPE10-M1BH-5L-M7
 
Indramat DKC 01.1-040-7-FW 

Siemens 1FT6064-1AF71-3EH1
 
Indramat MKD 041B-144-KG0-KN
 
Siemens 6ES 5926-5AA12 

Stber FDS 4040/B  CPE10-M1BH-5L-M7
 
HF  KNS 51.14-2D
 
REFA Electronik BV70/2-82 

Okuma E4809-032-452-C
 
Artis MMI/MCON-2/MTC
 
Siemens SPS 6ES7 212
 
Siemens Elmo G2BH 5100-0AC12
 
Siemens 6ES5951-7ND51
 
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  CPE10-M1BH-5L-M7
Siemens 6GT2002-2CE00
 
Fanuc A06B-0533-B274#7000
 
Siemens 6ES5095-8MB02
 
Siemens 6ES5314-3UA11
 
Siemens 6ES5095-8MC01
 
Georgii kobold KSY6616.20-2 MS-R6/S73
 
Siemens 6AW 5463-0AB Moby-ASM250/2
 
Siemens 6ES 5942-7UB11 E-04  CPE10-M1BH-5L-M7
 
Sinumerik   6FC5250-6CX30-5AH0
 
Mitsubishi CNC FX17 FX73 FX63 FX84 FX52 FX15 FX32 FX56
 
Siemens Moby I ASM454 6GT2002-2EE00
 
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Siemens 6ES5095-8MA03
 
Siemens 6ES5465-7LA13  CPE10-M1BH-5L-M7

Heller Modul 767-000/1783 20.003493-2
 
ABB YTEA 250-8  YT212001-AE/2
 
ABB YYT 102E ( 7B ) YT212001-AM/7
 
ABB YTEA 250-8 ( 7J ) YT212001-AE/2
 
ABB YYT1020 (7C) 212001-AC/7
 
Lenze MDSKABS 071-22
 
Siemens  6FX1123-7AA01
 
Siemens 6ES5390-5AA22

Moog T1274 
  CPE10-M1BH-5L-M7
Siemens 1FT 5044-0AF21-1
 Dietz DSV 5451

Comau Platine 10120460

 
Siemens  3RW2221-1AA05
 

Moog T0694  CPE10-M1BH-5L-M7
 
Mitsubishi Mazak CNC FX17 FX73 FX63 FX84 FX52 FX15 FX32
 
Siemens 1FT6064-1AF71-3EH1
 
Indramat KD 27-D

Lenze EVS 9321-ES
 
Bosch PSL 3100.0 W Kuka

CPE10-M1BH-5L-M7