模拟量的使用教程详解

S7-200模拟量编程
本文以EM235为例讲解S7-200模拟量编程，主要包括以下内容：
3、模拟量值和A/D转换值的转换
4、编程实例
模拟量扩展模块接线图及模块设置
EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。

下面以EM235为例讲解模拟量扩展模块接线图，如图1。

图1
图1演示了模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X＋和X－；对于电流信号，将RX和X＋短接后接入电流输入信号的“＋”端；
未连接传感器的通道要将X＋和X－短接。

对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。

（后面将详细介绍）
EM235的常用技术参数：
模拟量输入特性
模拟量输入点数4
输入范围电压（单极性）0～10V0～5V0～1V
0～500mV0～100mV0～50mV
电压（双极性）±10V±5V±2.5V±
1V±500mV±250mV±100mV±
50mV±25mV
电流0～20mA
数据字格式双极性全量程范围-32000～+32000
单极性全量程范围0～32000
分辨率12位A/D转换器
模拟量输出特性
模拟量输出点数1
信号范围电压输出±10V
电流输出0～20mA
数据字格式电压-32000～+32000
电流0～32000
分辨率电流电压12位
电流11位
下表说明如何用DIP开关设置EM235扩展模块，开关1到6可选择输入模拟量的单/双极性、增益和衰减。

时，模拟量输入为单极性输入，SW6为OFF时，模拟量输入为双极性输入。

SW4和SW5决定输入模拟量的增益选择，而SW1，SW2，SW3共同决定了模拟量的衰减选择。

6个DIP开关决定了所有的输入设置。

也就是说开关的设置应用于整个模块，开关设置也只有在重新上电后才能生效。

输入校准
模拟量输入模块使用前应进行输入校准。

其实出厂前已经进行了输入校准，如果OFFSET和GAIN电位器已被重新调整，需要重新进行输入校准。

其步骤如下：
A、切断模块电源，选择需要的输入范围。

B、接通CPU和模块电源，使模块稳定15分钟。

C、用一个变送器，一个电压源或一个电流源，将零值信号加到一个输入端。

D、读取适当的输入通道在CPU中的测量值。

E、调节OFFSET（偏置）电位计，直到读数为零，或所需要的数字数据值。

F、将一个满刻度值信号接到输入端子中的一个，读出送到CPU的值。

G、调节GAIN（增益）电位计，直到读数为32000或所需要的数字数据值。

H、必要时，重复偏置和增益校准过程。

EM235输入数据字格式
下图给出了12位数据值在CPU的模拟量输入字中的位置
图2
可见，模拟量到数字量转换器（ADC）的12位读数是左对齐的。

最高有效位是符号位，0表示正值。

在单极性格式中，3个连续的0使得模拟量到数字量转换器（ADC）每变化1个单位，数据字则以8个单位变化。

在双极性格式中，4个连续的0使得模拟量到数字量转换器每变化1个单位，数据字则以16为单位变化。

EM235输出数据字格式
图3给出了12位数据值在CPU的模拟量输出字中的位置：
图3
数字量到模拟量转换器（DAC）的12位读数在其输出格式中是左端对齐的，最高有效位是符号位，0表示正值。

模拟量扩展模块的寻址
每个模拟量扩展模块，按扩展模块的先后顺序进行排序，其中，模拟量根据输入、输出不同分别排序。

模拟量的数据格式为一个字长，所以地址必须从偶数字节开始。

例如：AIW0，AIW2，AIW4……、AQW0，AQW2……。

每个模拟量扩展模块至少占两个通道，即使第一个模块只有一个输出AQW0,第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址，以此类推。

图4演示了CPU224后面依次排列一个4输入/4输出数字量模块，一个8输入数字量模块，一个4模拟输入/1模拟输出模块，一个8输出数字量模块，一个4模拟输入/1模拟输出模块的寻址情况，其中，灰色通道不能使用。

图4
模拟量值和A/D转换值的转换
假设模拟量的标准电信号是A0—Am（如：4—20mA），A/D转换后数值为D0—Dm（如：6400—32000），设模拟量的标准电信号是A，A/D转换后的相应数值为D，由于是线性关系，函数关系A＝f（D）可以表示为数学方程：A＝（D－D0）×（Am－A0）／（Dm－D0）＋A0。

根据该方程式，可以方便地根据D值计算出A值。

将该方程式逆变换，得出函数关系D＝f（A）可以表示为数学方程：
D＝（A－A0）×（Dm－D0）／（Am－A0）＋D0。

具体举一个实例，以S7-200和4—20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400—32000，即A0＝4，Am＝20，D0＝6400，Dm＝32000，代入公式，得出：
A＝（D－6400）×（20－4）／（32000－6400）＋4
假设该模拟量与AIW0对应，则当AIW0的值为12800时，相应的模拟电信号是6400×16／25600＋4＝8mA。

又如，某温度传感器，－10—60℃与4—20mA相对应，以T表示温度值，AIW0为PLC模拟量采样值，则根据上式直接代入得出：
T=70×（AIW0－6400）／25600－10
可以用T直接显示温度值。

模拟量值和A/D转换值的转换理解起来比较困难，该段多读几遍，结合所举例子，就会理解。

为了让您方便地理解，我们再举一个例子：
某压力变送器，当压力达到满量程5MPa时，压力变送器的输出电流是20mA，AIW0的数值是32000。

可见，每毫安对应的A/D值为32000/20，测得当压力为0.1MPa时，压力变送器的电流应为4mA，A/D值为（32000/20）×4＝6400。

由此得出，AIW0的数值转换为实际压力值（单位为KPa）的计算公式为：
VW0的值＝(AIW0的值－6400)(5000－100)/(32000－6400)＋100（单位：KPa）
编程实例
您可以组建一个小的实例系统演示模拟量编程。

本实例的的CPU是CPU222，仅带一个模拟量扩展模块EM235，该模块的第一个通道连接一块带4—20mA变送输出的温度显示仪表，该仪表的量程设置为0—100度，即0度时输出4mA，100度时输出20mA。

温度显示仪表的铂电阻输入端接入一个220欧姆可调电位器，
简单编程如下：
温度显示值＝（AIW0-6400）/256
编译并运行程序，观察程序状态，VW30即为显示的温度值，对照仪表显示值是否一致。

就写这些吧，希望能对您有所帮助，也欢迎您完整转载。

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详解西门子PLC模拟量编程，一次给你讲清楚！

详解西门子PLC模拟量编程，一次给你讲清楚！1、对变送器进行取值，并进行控制2、对模数功能块 FC105 进行调用3、对 AI 模块进行设置4、对 AI 量程块进行选择这个实例，调试的是一个流量调节回路中，流量变送器输出 2-2-MA DC信号到 SM331 模拟输入模块，模块将该信号转换成浮点数，然后在程序中调用FC105将该值转换成工程量，我们就可以监视实际工程中的流量值了。

模拟量 AI 采用 SM311 模块是 8x12Bit（8 通道 12 位）对应货号是6ES7 331-7KF02-OABO，在模数转化上利用传感器或变送器的，电压或电流取出的值，到 AI 模块上进行转换，然后把值传给西门子的CPU 进行处理，从而检测控制传感器的值，如图模拟量输入模块模拟量输入用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻，用来实现PLC 与模拟量过程信号的连接。

模拟量输入模块如图 2-1 所示，将从过程发送来的模拟信号转换成供PLC 内部处理用的数字信号。

本次工程用的是 SM311 输入模块如图所示。

该模块具有如下特点：分辨率为 9 到 15 位+符号位（用于不同的转换时间），可设置不同的测量范围。

通过量程模块可以机械调整电流 /电压的基本测量范围。

用STEP 7硬件组态工具可进行微调。

模块把诊断和超限中断发送到可编程控制器的 CPU 中。

模块向 CPU 发送详细的诊断信息模拟量输入模块的接线方式两线制电流和四线制电流都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。

因此，通常提供两线制电流信号的传感器或者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的。

因此，当 PLC 的模板输入通道设定为连接四线制传感器时， PLC 只从模板通道的端子上采集模拟信号，如图 2-3，而当 PLC 的模板输入通道设定为连接二线制传感器时，如图2-2，PLC 的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流24V的电源，以驱动两线制传感器工作。

信捷PLC模拟量使用说明

首先你需要配置PLC，把模块写入到PLC中，PLC才能识别，其次读取ID和QD的数值，如果是模块，第一个模块是ID100和QD100，第二个模块是ID200和QD200，如果是BD 板那就是ID1000和QD1000。

例如第一个模块是模拟量输入模块，第二个是输出模块，那么第一块的地址是ID100，第二个是QD100。

模拟量模块读取的数值并不是你传感器的测量值或者0-10V或者4-20mA，而是0-16383的数字量，自己做一下换算就好了，例如0-10V对应的是水位0-20米，那就是5V对应10米，同样，PLC识别的是16383/2的数值，PLC中反映出的情况是：读取的数据是8191。

注意是没有小数点的，同样这个也是模块的精度，如果读取的是温度，-100到+200度，实际上-100对应的是模拟量0，+200度才是16383.。

欧姆龙模拟量模块的使用

欧姆龙模拟量模块的使用 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020欧姆龙模拟量模块的使用1．AD003是八通道模拟量输入模块，接线方式见下图：1．拨码设置AD003上有一个站号选择开关，可选范围是0～F，对于欧姆龙的特殊模块，每一个模块的站号都只能是唯一的，不能重复，否则PLC会报错。

对每一个模拟量模块，PLC会分配不同的IR区与DM 区，例如，如果站号t设为0，那么IR地址n=100+10t(0<t <9) m=400+10(t-10) (10<t <F)那么此模块分配的IR区为n～n+9 . DM地址m=1000+10t (0<t <F) 那么此模块分配的DM区为m～m+990～F对应于数字0～15例如：如果拨码设为0，那么对应的8个通道地址n依次为101至108 。

dm区地址为1000至1099。

其中DM1000的低八位对应于八个通道的使能，需要使用某一通道就将相应位置1，如下图所示如果使用1和3通道，那么DM1000=0000 0000 0000 0101DM1001用于设定通道输入信号的范围，如果通道1和3的输入为0～10V，那么DM1001=0000 0000 0001 0001对于DA003拨码设置与AD003一致，只是n的低八位对应于8个通道的使能，如果使用了某个通道，相应的位在程序中要置1，例如：如果n=100，要使用第4个通道，则在程序中就要置1MAD01是一个2输入2输出的模拟量模块，前2通道为输出，后2通道为输入，如下图：拨码设置方法可以参考AD003和DA003的设置方法。

注意：设置拨码开关时，PLC必须断电，在设置好DM区后PLC需断电一次，再上电可正常工作。

详细资料请参考欧姆龙模拟量模块的PDF文档。

PLC中模拟量的使用,你会使用么？

PLC中模拟量的使用，你会使用么？模拟量的使用是plc掌握中的一部分，模拟量种类一般有电压型和电流型两种。

电流型相比于电压型更稳定，抗干扰力量较强。

模拟量的使用也是有辨别率的。

一般有12bit和14bit两种辨别率。

其中对应的数值分别为0~4000和0~16000。

一般对应的电压为0~10v，详细依据使用状况而定。

此种模拟量一般用于电压与数值为线性关系。

还有一种模拟量模块，用来转化采集的温度，是非线性的关系。

那么今日我们就举例说一下模拟量输入吧！首先我们选择的为松下FP-XC30T的主机+FP-X AD2模块，将模拟量输入模块安装在主机的第一个插槽中，此时模拟量1对应的地址就是WX10，模拟量2对应的地址就是WX11。

首先看一下实物图片吧！主机+AD2实物图图中的AD2模块安装在PLC的其次个插槽上，那么两路模拟量对应的地址就又发生了变化，第一路模拟量对应的地址变为了WX20，其次路模拟量对应的地址变成了WX21。

既然清晰了映射地址，那么我们就要进行接线了，一般我们使用电压型的接线，将模拟量电压的正端接在模块的“V”上，将模拟量的负端接到模块的“COM”上。

那么我们如何编写程序呢？模拟量读取程序根据上面的那个程序，一旦程序开头运行，我们就能将外部的电压值转化为一个0~4000的数值，并将此值传输到DT100的地址中，当然这段程序仅仅代表我们采集到了模拟量的信息，我们需要将其转化为我们的实际需要值，例如压力，扭力等等。

假如说我们的模拟量电压为0~10v，对应的我们的压力值为0~100Kpa，那么我们怎样才能将他们对应起来，更加直观的在触摸屏上显示出当前的压力值呢？这就需要我们的数学学问啦，大家考虑下该怎么做呢？大家可以参考Y=KX+b的二元一次方程将他们的对应关系表示出来，并在PLC中进行计算就好了。

模拟量采集器的使用方法

模拟量采集器的使用方法
模拟量采集器的使用方法可以分为以下步骤：
1. 硬件连接：模拟量采集器需要通过数据采集卡或USB接口与计算机连接。

在连接前需要确认采集器的接口类型和计算机的接口类型是否匹配，并按照说明书将采集器正确连接到计算机。

2. 软件配置：启动模拟量采集器软件，选择正确的设备驱动和通信端口，配置采集参数，如采样率、采样精度、数据格式等。

3. 校准和标定：在采集之前，需要对模拟量采集器进行校准和标定，以确保采集数据的准确性和可靠性。

校准和标定可以通过标准信号源或已知准确度的信号发生器进行。

4. 数据采集和处理：启动数据采集程序，通过模拟量采集器采集数据。

采集的数据可以通过软件进行处理和分析，如滤波、去噪、统计等。

5. 数据存储和传输：将采集和处理后的数据存储到计算机中，可以通过网络或其他通信方式将数据传输到其他设备和系统进行进一步的处理和分析。

6. 维护和保养：定期对模拟量采集器进行维护和保养，包括清洁、除尘、更换磨损部件等，以保证设备的稳定性和使用寿命。

需要注意的是，具体的使用方法可能因不同的模拟量采集器型号和规格而有所不同，使用时应参考设备说明书和相关技术文档。

S7-200模拟量模块的使用教程

S7-200模拟量编程本文以EM235为例讲解S7-200模拟量编程，主要包括以下内容：1、模拟量扩展模块接线图及模块设置2、模拟量扩展模块的寻址3、模拟量值和A/D转换值的转换4、编程实例模拟量扩展模块接线图及模块设置EM235是最常用的模拟量扩展模块，它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出功能。

下面以EM235为例讲解模拟量扩展模块接线图，如图1。

图1图1演示了模拟量扩展模块的接线方法，对于电压信号，按正、负极直接接入X＋和X－；对于电流信号，将RX和X＋短接后接入电流输入信号的“＋”端；未连接传感器的通道要将X＋和X－短接。

对于某一模块，只能将输入端同时设置为一种量程和格式，即相同的输入量程和分辨率。

（后面将详细介绍）EM235的常用技术参数：模拟量输入特性模拟量输入点数4输入范围电压（单极性）0～10V0～5V0～1V0～500mV0～100mV0～50mV电压（双极性）±10V±5V±2.5V±1V±500mV±250mV±100mV±50mV±25mV电流0～20mA数据字格式双极性全量程范围-32000～+32000单极性全量程范围0～32000分辨率12位A/D转换器模拟量输出特性模拟量输出点数1信号范围电压输出±10V电流输出0～20mA数据字格式电压-32000～+32000电流0～32000分辨率电流电压12位电流11位下表说明如何用DIP开关设置EM235扩展模块，开关1到6可选择输入模拟量的单/双极性、增益和衰减。

时，模拟量输入为单极性输入，SW6为OFF时，模拟量输入为双极性输入。

SW4和SW5决定输入模拟量的增益选择，而SW1，SW2，SW3共同决定了模拟量的衰减选择。

6个DIP开关决定了所有的输入设置。

也就是说开关的设置应用于整个模块，开关设置也只有在重新上电后才能生效。

（完整版）S7-200模拟量详细教程

（完整版）S7-200模拟量详细教程模拟量比例换算因为A/D （模/数）、（D/A）数/模转换之间的对应关系，S7-200 CPU内部用数值表示外部的模拟量信号，两者之间有一定的数学关系。

这个关系就是模拟量/ 数值量的换算关系。

例如，使用一个0- 20mA的模拟量信号输入，在S7-200 CPU内部，0- 20mA对应于数值范围0- 32000;对于 4 - 20mA 的信号，对应的内部数值为6400 - 32000 。

如果有两个传感器，量程都是0 - 16MPa，但是一个是0 - 20mA 输出，另一个是4 - 20mA输出。

它们在相同的压力下，变送的模拟量电流大小不同，在S7-200 内部的数值表示也不同。

显然两者之间存在比例换算关系。

模拟量输出的情况也大致相同。

上面谈到的是0 - 20mA与4 - 20mA之间换算关系，但模拟量转换的目的显然不是在S7-200 CPU中得到一个0 - 32000 之类的数值;对于编程和操作人员来说，得到具体的物理量数值（如压力值、流量值），或者对应物理量占量程的百分比数值要更方便，这是换算的最终目标。

如果使用编程软件Micro/WIN32中的PID Wizard（PID向导）生成PID功能子程序，就不必进行0 - 20mA 与 4 - 20mA 信号之间的换算，只需进行简单的设置。

通用比例换算公式模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算：Ov = ［（Osh - Osl）*（Iv - Isl）/（Ish - Isl）］ + Osl其中：Ov: 换算结果Iv: 换算对象Osh: 换算结果的高限Osl: 换算结果的低限Ish: 换算对象的高限Isl: 换算对象的低限它们之间的关系可以图示如下：图 1. 模拟量比例换算关系实用指令库在Step7 - Micro/WIN Programming Tips （Micro/WIN 编程技巧中）的Tip38 就是关于如何实现上述转换的例程。

模拟量的输入及处理

位 ADCH ADCL 位 15 0 ADC7 7 14 0 ADC6 6 13 0 ADC5 5 12 0 ADC4 4 11 0 ADC3 3 10 0 ADC2 2 9 ADC9 ADC1 1 8 ADC8 ADC0 0
左对齐：ADMUX的ADLAR＝1时
位 ADCH ADCL 位 15 ADC9 ADC1 7 14 ADC8 ADC0 6 13 ADC7 0 5 12 ADC6 0 4 11 ADC5 0 3 10 ADC4 0 2 9 ADC3 0 1 8 ADC2 0 0
ADPS2 0 0 0 0 ADPS1 0 0 1 1 ADPS0 0 1 0 1 分频系数 2 2 4 8 ADPS2 1 1 1 1 ADPS1 0 0 1 1 ADPS0 0 1 0 1 分频系数 16 32 64 128
§7.1.4 A/D相关寄存器介绍相关寄存器介绍
特殊功能寄存器－SFIOR
§7.1.4 A/D转换的控制寄存器转换的控制寄存器
接上表
MUX4～MUX0 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111 11000 11001 11010 11011 11100 11101 11110 11111 1.22V 0V 无效单端输入模式差动输入正端 ADC1 ADC2 ADC3 ADC4 ADC5 ADC6 ADC7 ADC0 ADC1 ADC2 ADC3 ADC4 ADC5 差动输入负端 ADC1 ADC1 ADC1 ADC1 ADC1 ADC1 ADC1 ADC2 ADC2 ADC2 ADC2 ADC2 ADC2 无效放大倍数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
位 SFIOR 初始值 7 ADTS2 0 6 ADTS1 0 5 ADTS0 0 0 0 0 0 0 4 3 2 1 0

模拟量输入输出AD-DA使用教程

AD与DA功能说明一、关于AD所使用的寄存器功能：1）D8050：模拟量AD时钟分频（设定值：0~3，默认为：2），0－AD时钟为CPU时钟2分频；1－AD时钟为CPU时钟4分频；2－AD时钟为CPU时钟6分频；3－AD时钟为CPU时钟8分频；AD时钟不能大于14M；2）D8051：模拟量AD采样次数（设定值：3~50次，默认为：22）的设置数据在下次上电生效；二、关于上下量程设置与使用1、上下量程支持设置成负数，上量程必须大于下量程；2、如果上下量程均为0，则不进行对应量程的数据转换；3、当上下限量程均为0时，DA数据的输入范围：0~4095，反之，DA数据的输入范围：>=下限量程，<=上限量程；数据在上述数据外时，PLC报6712故障；三、RD3A与WR3A使用说明1、RD3A的使用M0m1m2s1（RD3A K0D0D10）指定保存AD数据的寄存器D10指定量程的寄存器D0上限D1下限指定需要读取的AD路数（0~14）说明：a)m1-指定需要读取的AD路数（最大数为设置软件开通的路数，超出报6711）；b)m2-指定上下限量程的寄存器，m2为量程上限，m2+1为量程下限，仅可指定D寄存器作为量程地址，其它数据报6711；c)上面的程序原理：当M0为ON时，读取第一路AD数据（上限量程在D0，下限量程在D1）到D10保存；例：按上述的程序，1)假如：D0=1000，D1=0，AD的输入是0~10V，现时输入是5V，那D10=500；2)假如：D0=0，D1=0，AD的输入是0~10V，现时输入是5V，那D10=2048；3)假如：D0=1000，D1=-1000，AD的输入是0~10V，现时输入是5V，那D10=0；2、WR3A的使用M0m1m2s1（WR3A K0D0D10）指定输出到DA的寄存器D10指定量程的寄存器D0上限D1下限指定需要读取的DA路数（0~1）说明：a)m1-指定需要输出的DA路数（最在数为设置软件开通的路数，超出报6712）；b)m2--指定上下限量程的寄存器，m2为量程上限，m2+1为量程下限，仅可指定D寄存器作为量程地址，其它数据报6712；c)上面的程序原理：当M0为ON时，将D10的数据（上限量程在D0，下限量程在D1）输出到DAC0；例：按上述的程序，1）假如：D0=1000，D1=0，DA的输出电压是0~10V，D10的数据是500，DA输出5V；2）假如：D0=0，D1=0，DA的输出电压是0~10V，D10的数据是2048，DA输出5V；3）假如：D0=1000，D1=-1000，DA的输出电压是0~10V，D10的数据是0，DA输出5V；。