PLC模拟量输入模块的选择与设置

S7-200smart PLC模拟量输入模块使用说明当我们在实际的应用中需要对当前的温度或是压力进行采集显示的时候，我们需要用到模拟量模块来对模拟量信号进行采集，在这里我们以S7-200smart PLC的EMAE04模拟输入模块为例来说明如何使用这个模块来采集温度或是压力。

例如：现需要实时监控发电机机组的温度，假设变送器输出的信号为0到10V的电压信号，最大温度值为150。

最小温度值为0度。

要完成正确读取实际的温度值，需要进行以下三步操作：第一、正确的接线第二、正确的硬件组态第三、编写正确的程序1、按照变送器提供的信号输出接线方式进行正确的接线，对于EMAE04模块的信号接入如图所示：若变送器为三线制输出的变送器，则接线时，先把变送器的24V电源接上，变送器上的信号输出接端0+，0-端子接24V电源负。

2、打开S7-200smart的编程软件，打开其系统块对其进行硬件组态。

如图所示：注意：对于信号类型的选择，通道0的设置对通道1的设置也有效，通道2的设置对通道3 也同样有效。

3、编写转换程序S7-200smartPLC来说其最大的数字量为27648。

我们可以根据其得到的数字量的大小转换成我们实际的温度值。

对其转换程序，我们可以使用S7-200中的scaling模拟量转换库，使用库移植的方法把其移植到S7-200smart的软件中。

其移植方法可以参考前面所介绍的内容。

Input :表示需要转换的数字量，即采样所的数字量Ish：换算对象的高限，即最大模拟量所对应的数字量值（27648）Isl: 换算对象的低限，即最小模拟量所对应的数字量值（0）Osh：换算结果的高限，即测量范围最大值Osl：换算结果的底限，即测量范围最小值。

VD100：换算结果所存储的值。

第二部分：如何引用模拟量的地址在软件中，就可以看到，以上模块量模块的地址就是：AIW16 18 20 22AIW32 34 36 38。

模拟量模块使用说明产品型号列表与外观尺寸2指示灯说明2电源规格3产品环境规格3模拟量输入（AI）规格3模拟量输出（AQ）规格3模拟量输入(AI)的接线图4模拟量输出(AQ)的接线图4端子配线4模块参数表（CR号即对应的Modbus寄存器地址）4路模拟量模块参数表5 8路模拟量模块参数表5扩展模块的安装7模拟量模块应用实例模块通过主机并口扩展8模块做远程IO使用10厦门海为科技有限公司模拟量模块使用说明一、产品型号列表与外观尺寸带以太网型号功率(24VDC)带以太网型号功率(220VAC)型号功率(24VDC)型号功率(220VAC)外形尺寸S04AI 0.07A S04AI27W 70×95×82mm S04AO 0.15A S04AO28.8W S04XA 0.1A S04XA27.8W S08AI-e 0.11A S08AI2-e 7.9W S08AI 0.08A S08AI27.3W 93×95×82mmS08AO-e 0.25A S08AO2-e 12.4W S08AO 0.22A S08AO211.8W S08XA-e 0.18A S08XA2-e 10.4WS08XA0.15AS08XA29.8W84.593.061.570.00084.035.095.03.001314151211S08AI12345678910二、指示灯说明1、PWR ：电源指示灯。

绿色，常亮-电源正常；不亮-电源异常。

2、LINK ：多状态指示灯。

三色（红色、黄色、绿色），如下表：参考处理方式模块总线状态LINK 指示灯状态正常模块无通讯不亮主机已识别模块且无通讯绿色常亮串口或并口在通讯绿色抖动：指示灯亮30ms 灭30ms 并行总线供电不足，需接外供电源无并口或串口通讯黄色闪烁：指示灯亮0.5s 灭0.5s有并口或串口通讯黄色暗和抖动交替：指示灯灭0.5s 抖动0.5s固件升级失败，重新升级模块固件无并口或串口通讯红色闪烁：指示灯亮0.5s 灭0.5s有并口或串口通讯红色暗和抖动交替：指示灯灭0.5s 抖动0.5s硬件故障，需返厂维修无并口或串口通讯红色常亮有并口或串口通讯红色快速抖动：指示灯亮30ms 灭30ms1.固定孔8.可拆卸端子2.可拆卸端子螺丝9.模拟量输入通道指示灯3.端子定义10.RS485通讯口4.模块扩展口11.PWR 电源指示灯、LINK 模块通讯指示灯5.拨码开关（4通道模块没有拨码开关）12.模块扩展口6.外部供电端子（DC24V 和AC220V ，一般由主机供电即可）13.模块端子透明盖7.导轨卡扣14.模块铭牌15.35mm DIN 导轨3、RJ45以太网指示灯：以太网指示灯有两个分为LED1、LED2，如右图所示：LED1颜色LED1状态黄色长亮TCP模块与外部通讯速率为100Mpbs不亮TCP模块与外部通讯速率为10MpbsLED2颜色LED2状态绿色长亮TCP与外部设备通讯正常绿色闪烁TCP与外部设备通讯正常，闪烁频率表示数据传输速度不亮与外部设备通讯异常或者模块本身工作异常三、电源规格项目DC直流电源AC交流电源输入电压24VDC-15%~+20%100~240VAC电源频率——50~60Hz瞬间电涌MAX20A1.5ms@24VDC MAX20A1.5ms@220VAC允许瞬间断电时间10ms以内20ms以内@220VAC电源保险丝0.3A，250V2A，250V24V输出(输入及外设用)无24V，-15%~+15%，200mA(最大)隔离方式无电气隔离变压器/光电隔离，1500VAC/1分钟电源保护直流输入电源极性反接、过压保护DC24V输出过流保护四、产品环境规格项目环境规格温度/湿度工作温度：0~+55℃储存温度：-25~+70℃湿度：5~95%RH，无凝露抗振动能力10~57Hz振幅0.075mm，57Hz~150Hz加速度1G，X、Y、Z三轴方向各10次抗冲击能力15G，持续11ms，X、Y、Z三轴方向各6次抗干扰能力DC EFT：±2500V，浪涌：±1000V耐压能力AC端子对地线端子间1500VAC，1分钟DC端子对地线端子间500VAC，1分钟绝缘阻抗AC端子对地线端子间500VDC，5MΩ以上(所有输入/输出点对地间500VDC)使用环境防尘、防潮、防腐蚀、免受电击及外力冲击等环境五、模拟量输入（AI）规格项目电压输入电流输入输入范围-10V~+10V0V~+10V0V~+5V1V~+5V0~20mA4~20mA解析度5mV 2.5mV 1.25mV 1.25mV5μA输入阻抗6MΩ250Ω最大输入范围±13V±30mA 输入指示LED灯亮指示正常，灭指示外部断开响应时间5ms/4通道数位输入范围12位，码值范围：0~32000（H系列模块16位A/D转换）测量精度0.2%F.S电源输入主机为内部供电，扩展模块由外部供电24VDC±10%5VA隔离方式光电隔离，通道间无隔离，模拟与数字光电隔离电源消耗24VDC±20%，100mA（最大）六、模拟量输出（AQ）规格项目电压型输出电流型输出输出范围-10V~+10V0V~+10V0V~+5V1V~+5V0~20mA4~20mA 解析度5mV 2.5mV 1.25mV 1.25mV5μA5μA 外部负载阻抗1KΩ@10V≥500Ω@10V≤500Ω输出指示LED灯亮指示正常驱动能力10mA响应时间3ms数位输入范围12位，码值范围：0~32000（H系列模块16位D/A转换）测量精度0.2%F.S电源输入主机为内部供电，扩展模块由外部供电24VDC±10%5VA隔离方式光电隔离，通道间无隔离，模拟与数字光电隔离电源消耗24VDC±20%，100mA（最大）七、模拟量输入(AI)的接线图八、模拟量输出(AQ)的接线图九、端子配线AI0V AI0G AI1IGNDAI1V AI1GB-AI2IAI3IAI2VAI3VAI2GAI3GAI0IA+AQ0V AQ0G AQ1IGNDAQ1V AQ1GB-AQ2IAQ3IAQ2VAQ3VAQ2GAQ3GAQ0IA+AI0V AI0G AI1IGNDAI1V AI1GB-AQ0IAQ1IAQ0VAQ1VAQ0GAQ1GAI0IA+AI1VAI0IAI2IAI0VAI2VAI0GAI2G AI3IGNDAI3VA+AI4IAI6IAI4VAI6VAI4G AI5IAI7V AI7GAI1IB-AI1G AI3GAI7IAI5V AI5GAI6GAQ1VAQ0IAQ2IAQ0VAQ2VAQ0GAQ2G AQ3IGNDAQ3VA+AQ4IAQ6IAQ4VAQ6VAQ4G AQ5IAQ7V AQ7GAQ1IB-AQ1G AQ3GAQ7IAQ5V AQ5GAQ6GS04AIS04AOS04XAS08AI(-e)S08AO(-e)A+AQ0IAQ2IAQ0VAQ2VAQ0G AQ1IAQ3V AQ3GB-AQ3IAQ1V AQ1GAQ2GS08XA(-e)AI1VAI0IAI2IAI0VAI2VAI0GAI2G AI3IGNDAI3VAI1I AI1G AI3GAI0V AI0G AI1IGNDAI1V AI1GB-AI2IAI3IAI2VAI3VAI2GAI3GAI0IA+AQ0V AQ0G AQ1IGNDAQ1V AQ1GB-AQ2IAQ3IAQ2VAQ3VAQ2GAQ3GAQ0IA+AI0V AI0G AI1IGNDAI1V AI1GB-AQ0IAQ1IAQ0VAQ1VAQ0GAQ1GAI0IA+S04AI2S04AO2S04XA2AI1VAI0IAI2IAI0VAI2VAI0GAI2G AI3IGNDAI3VA+AI4IAI6IAI4VAI6VAI4G AI5IAI7V AI7GAI1IB-AI1G AI3GAI7IAI5V AI5GAI6GAQ1VAQ0IAQ2IAQ0VAQ2VAQ0GAQ2G AQ3IGNDAQ3VA+AQ4IAQ6IAQ4VAQ6VAQ4G AQ5IAQ7V AQ7GAQ1IB-AQ1G AQ3GAQ7IAQ5V AQ5GAQ6GS08AI2(-e)S08AO2(-e)A+AQ0IAQ2IAQ0VAQ2VAQ0G AQ1IAQ3V AQ3GB-AQ3IAQ1V AQ1GAQ2GS08XA2(-e)AI1VAI0IAI2IAI0VAI2VAI0GAI2G AI3IGNDAI3VAI1I AI1G AI3GDCINDCINDCINACINACINACINDCINACINACINDCINDCINACIN+ 24V OUT -OUTPUTMax 200mA+ 24V OUT -OUTPUTMax 200mA+ 24V OUT -OUTPUTMax 200mARS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485RS485 + 24V OUT -OUTPUTMax 200mA+ 24V OUT -OUTPUTMax 200mA+ 24V OUT -OUTPUTMax 200mANL NLNLNL NLNL+ 24V IN -+ 24V IN -+ 24V IN -+ 24V IN -+ 24V IN -+ 24V IN -十、模块参数表（CR号即对应的Modbus寄存器地址）4路模拟量模块参数表注：CR号就是对应的Modbus寄存器地址，灰色为只读，白色为可读写。

1200plc模拟量输入编程
编程步骤如下：
1. 创建一个I/O模块对象，用于读取模拟量输入的值。

2. 设置I/O模块的输入信号类型为模拟量输入。

3. 设置I/O模块的输入通道数（根据实际需要设置）。

4. 在主程序的循环中，循环读取模拟量输入的值。

5. 对读取到的模拟量输入值进行处理，根据实际需求进行相应的操作。

可以进行数据转换、判断等操作。

下面是一个简单的1200PLC模拟量输入编程示例：
1. 创建一个I/O模块对象：
VAR
io_module : IO_Module;
2. 设置I/O模块的输入信号类型：
io_module.InputSignalType := AnalogInput;
3. 设置I/O模块的输入通道数：
io_module.NumberOfInputChannels := 4;
4. 在主程序的循环中读取模拟量输入的值：
REPEAT
FOR i := 1 TO io_module.NumberOfInputChannels DO
io_module.ReadAnalogInput(i, value);
// 进行相应的处理操作
END_FOR;
UNTIL stop_condition;
在上述示例中，io_module.ReadAnalogInput() 函数用于读取模拟量输入的值，该函数需要传入通道号和一个变量用于保存读取到的值。

可以根据实际需要在循环内对读取到的值进行相应的处理操作。

注意：上述示例仅供参考，具体的编程实现可能会根据不同PLC型号和编程环境有所不同。

请参考相关设备或编程手册进行详细的编程操作。

模拟量输入输出模块是工业自动化系统中常见的一种设备，用于实现模拟信号的输入和输出。

以下是模拟量输入输出模块的一些主要参数：
1.输入范围：模块的输入范围是指其可以接收的模拟信号的最大和最小值。

这
个范围通常是根据模块的规格和设计要求来确定的。

2.分辨率：分辨率是指模块在模拟信号转换过程中能够分辨的最小变化量。

它
通常用位数来表示，例如12位或16位等。

分辨率越高，模块对模拟信号的精度就越高。

3.采样速率：采样速率是指模块在单位时间内对模拟信号进行采样的次数。

采
样速率越高，模块对模拟信号的响应速度就越快。

4.输出类型：模块的输出类型是指其能够输出的模拟信号的类型。

常见的输出
类型有电压输出和电流输出等。

5.输出范围：模块的输出范围是指其可以输出的模拟信号的最大和最小值。

这
个范围通常是根据模块的规格和设计要求来确定的。

6.线性度：线性度是指模块在输入和输出之间保持线性关系的能力。

线性度越
高，模块对模拟信号的响应就越准确。

7.噪声和漂移：噪声和漂移是指模块在输入和输出过程中引入的误差。

这些误
差会对模拟信号的精度产生影响，因此需要控制在一定的范围内。

总之，模拟量输入输出模块的参数需要根据实际应用需求进行选择和配置，以确保其能够准确、快速地实现模拟信号的输入和输出。

西门子S7-300PLC模拟量编程西门子S7-300PLC模拟量方面的实例，包含了以下几个方面的要点：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 输入模块如下图所示。

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。

对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析对于初学PLC编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。

不同的传感变送器，通过不同的模拟量输入输出模块进行转换，其转换公式是不一样的，如果选用的转换公式不对，编出的程序肯定是错误的。

比如有3个温度传感变送器：（1）、测温范围为 0~200，变送器输出信号为4～20ma（2）、测温范围为 0~200，变送器输出信号为0～5V（3）、测温范围为－100~500，变送器输出信号为4～20ma（1）和（2）二个温度传感变送器，测温范围一样，但输出信号不同，（1）和(3)传感变送器输出信号一样，但测温范围不同，这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。

一、转换公式的推导下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导：对于(1)和（3）传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为0～20ma电流信号 ,20ma对应数子量=32000，4 ma对应数字量=6400；对于（2）传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为0～5V电压信号，5V 对应数字量=32000，0V对应数字量=0；这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢？这要借助与数学知识帮助，请见下图：上面推导出的（2-1）、（2-2）、（2-3）三式就是对应（1）、（2）、（3）三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。

编程者依据正确的转换公式进行编程，就会获得满意的效果。

二、变送器与模块的连接通常输出4～20ma电流信号的传感变送器，对外输出只有 +、- 二根连线，它需要外接24V电源电压才能工作，如将它的+、- 二根连线分别与24V电源的正负极相连，在被测量正常变化范围内，此回路将产生4～20ma电流，见下左图。

plc的模拟量模块
PLC的模拟量模块是一种用来读取和控制模拟量信号的设备，它可以
将模拟信号转换为数字信号，供PLC处理。

模拟量模块通常包括一个或多
个输入通道和一个或多个输出通道。

输入通道可以读取来自传感器、变送
器等设备的模拟量信号，输出通道可以控制执行器、电机、阀门等设备的
模拟量信号。

在工业自动化控制系统中，模拟量信号是实现自动控制的重要信号，
例如温度、压力、液位、流量等。

PLC的模拟量模块可以实现对这些信号
的实时监测和控制，对于确保生产过程的稳定性和安全性至关重要。

同时，模拟量模块也可以通过模拟量输出通道控制一些模拟量执行器，例如调节阀、变频器等，从而实现自动调节和控制。

S7-200模拟量问题的解答问题:S7-200模拟量输入模块（EM231，EM235）如何寻址?回答: 模拟量输入和输出为一个字长,所以地址必须从偶数字节开始, 精度为12位，模拟量值为0-32000的数值。

格式: AIW[起始字节地址] AIW6 ;AQW[起始字节地址] AQW0每个模拟量输入模块，按模块的先后顺序地址为固定的，顺序向后排。

例: AIW0 AIW2 AIW4 AIW6每个模拟量输出模块占两个通道，即使第一个模块只有一个输出AQW0 (EM235只有一个模拟量输出), 第二个模块模拟量输出地址也应从AQW4开始寻址，依此类推。

(注: 每一模块的起始地址都可在step7 micro/win 中 Plc/Information里在线读到)。

问题:如何将传感器连接到S7-200 模拟量输入模块（EM231，EM235）以及有哪些注意事项？回答:模拟量输入模块可以通过拨码开关设置为不同的测量方法。

开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围。

(注:开关设置只有在重新上电后才能生效)输入阻抗与连接有关：电压测量时，输入是高阻抗为10 MOhm ；电流测量时，需要将Rx 和 x 短接，阻抗降到250 Ohm 。

注意:为避免共模电压，须将M端与所有信号负端连接, 未连接传感器的通道要短接, 如下列各图。

下列各图是各种传感器连接到S7-200 模拟量输入模块的示例为了防止模拟量模块短路，可以串入传感器一个750 Ohm电阻。

它将串接在内部250 Ohm电阻上并保证电流在 32 m A以下。

3: 电压测量注意:如果你使用一个4-20mA 传感器, 测量值必须通过编程进行相应的转换.输入转换: X=32000 *(AIWx – 6400) /(32000 – 6400)输出转换: Y=计算值*(32000 – 6400)/32000 + 6400问题:为什么使用S7-200 模拟量输入模块时接收到一个变动很大的不稳定的值？回答: 1.你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源，两个电源没有彼此连接。

上面推导出的（2-1）、（2-2）、（2-3）三式就是对应（1）、（2）、（3）三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。

编程者依据正确的转换公式进行编程，就会获得满意的效果。

二、变送器与模块的连接通常输出4～20ma电流信号的传感变送器，对外输出只有+、- 二根连线，它需要外接24V电源电压才能工作，如将它的+、- 二根连线分别与24V 电源的正负极相连，在被测量正常变化范围内，此回路将产生4～20ma电流，见下左图。

下右图粉色虚线框内为EM235 模块第一路模拟输入的框图，它有3个输入端，其A+与A-为A/D转换器的+ - 输入端，RA与A-之间并接250Ω标准电阻。

A/D转换器是正逻辑电路，它的输入是0～5V电压信号，A-为公共端，与PLC的24V电源的负极相连。

那么24V电源、传感变送器、模块的输入口三者应如何连接才是正确的？正确的连线是这样的：将左图电源负极与传感器输出的负极连线断开，将电源的负极接模块的A-端，将传感器输出负极接RA端，RA端与A+端并接一起，这样由传感器负极输出的4～20ma电流由RA流入250Ω标准电阻产生0～5V 电压并加在A+与A-输入端。

切记：不可从左图的24V正极处断开，去接模块的信号输入端，如这样连接，模块是不会正常工作的。

对第（2）种电压输出的传感変送器，模块的输入应设置为0～5V电压模式，连线时，变送器输出只连A+、A-，RA端空悬即可。

三、按转换公式编程：根据转换后变量的精度要求，对转换公式编程有二种形式：1、整数运算，2、实数运算。

请见下面梯形图：（A）、整数运算的梯形图：该梯形图是对一个真空压力变送器（量程：0～0.1Mpa,输出：4～20 ma）按公式（2-1）以实数运算编写的转换程序，可作为一个子程序进行调用。

四、编程实例及解析某设备装有4种传感器：1、真空压力传感器，量程为：0～0.1Mpa；输出给PLC的信号为4～20ma。

模拟量的处理1、模拟量的规范化读入模拟量输入模块的输入信号都与实际的物理量相对应，如用一个液位传感器-变送器来测量罐的液位，测量范围为0～500L，对应的输出电压为0～10V。

假设将该模拟量信号接入模拟量输入模块，对应于0～10V的电压信号，其转换值为0～27648，该数值应该进一步转换为实际物理量值（如：0～500L），这个过程称为“规范化”。

在STEP7的标准库中有可用于模拟量规范化的功能FC105，使用FC105（符号名为“SCALE”）可以将从模拟量输入模块所接收的整型值转换为以工程单位表示的介于下限（LO_LIM）和上限（HI_LIM）之间的实型值。

IN：欲转换为以工程单位表示的实型值的输入值（整数类型），可直接从模拟量输入模块接收数据；LO_LIM：以工程单位表示的下限值，实数类型；HI_LIM：以工程单位表示的上限值，实数类型；OUT：规范化后的值（物理量），实数类型；BIPOLAR：“1”表示输入值为双极性，“0”表示输入值为单极性。

示例说明，如果I0.0为“1”且M0.0为“0”，则可将地址为288的模拟量输入通道值（0～27648）转换为介于0.0和500.0之间的实型值，并写入MD104。

PIW288 为27648（01101100，00000000）MD104显示的值为500.00（注意MD104的值为实数显示）；PIW288为27036（01010001，00000000）MD显示的值为375.00；PIW288为13824（00110110，00000000）MD104显示的值为250.00；PIW288为6912（00011011，00000000）MD显示的值为125.00。

FC105的功能可用下式表示：常数K1和K2根据输入值是双极性还是单极性来设置。

假定输入整型值介于-27648与27648之间，则K1=-27648.0，K2=+27648.0；假定输入整型值介于0和27648之间，则K1=0.0，K2=+27648.0。

模拟量输入/输出模块的选择(1)模拟量输入模块的选择对于输入连续变化的电压、压力、流量等物理量，需采用相应的传感器或变送器转变为一定范围内的电压或电流信号，然后使用模拟量模块输人到PLC中。

模拟量输入模块按通道分为2、4、8通道等规格，按电路结构分为普通型和隔离型，按输入信号形式和范围有-10~10V、0~5V、1~5V、0~20mA、4~20mA等。

有的模块可设定电流还是电压，甚至可设定范围，选择输人模块应考虑以下几点:1)输人方式及范围:根据输人设备来选择电压型或电流型输入方式的模块，电流型的抗干扰能力高于电压型。

模块的输入有效范围越大，其适应性较强，但绝对误差偏大。

2)转换分辨率:分辨率与系统的控制精度有关。

一般的模块有12位以上的分辨率，可以满足一般的要求。

如输入信号范围可变，可分辨的最小的信号单位也随之变化。

3)转换速度:转换速度与控制系统的实时性有关。

模块的转换速度有快有慢，考虑到滤波效果，模拟量输入模块大多采用积分式A/D转换，转换速度一般为毫秒级。

通常各通道的转换以串行方式进行，如因转换速度而影响控制性能时，可选用专用的高速模块。

(2)模拟量输出模块的选择模拟量输出模块能输出被控设备所需的规定信号范围的电压或电流，如0-5V、-10~10V或4~20mA等。

模拟量输出模块的选择考虑与模拟量输入模块相同。

为了满足特殊的需求，可选用相应的专用智能模块。

此外还要考虑与 PLC的I/O口相连的输人/输出设备的选型，包括输入设备(如按钮、行程开关、传感器、变送器等)和输出设备(继电器、接触器、调节阀、信号指示灯等)的选型，以及由输出设备驱动的各种控制对象(如电动机、电磁阀等)的选型，选择此类设备要考虑备件的通用性。

以上简要地介绍了PLC选型的一般依据和通常需考虑的几个因素，设计者应根据实际的需要综合考虑，选择性能价格比合适的产品，完全满足被控对象的控制要求，充分发挥PLC 的功能，并兼顾到系统的扩充性。

对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析对于初学PLC编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。

不同的传感变送器，通过不同的模拟量输入输出模块进行转换，其转换公式是不一样的，如果选用的转换公式不对，编出的程序肯定是错误的。

比如有3个温度传感变送器：（1）、测温范围为 0~200，变送器输出信号为4～20ma（2）、测温范围为 0~200，变送器输出信号为0～5V（3）、测温范围为－100~500，变送器输出信号为4～20ma（1）和（2）二个温度传感变送器，测温范围一样，但输出信号不同，（1）和(3)传感变送器输出信号一样，但测温范围不同，这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。

一、转换公式的推导下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导：对于(1)和（3）传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为0～20ma电流信号 ,20ma对应数子量=32000，4 ma对应数字量=6400；对于（2）传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为0～5V电压信号，5V 对应数字量=32000，0V对应数字量=0；这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢？这要借助与数学知识帮助，请见下图：上面推导出的（2-1）、（2-2）、（2-3）三式就是对应（1）、（2）、（3）三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。

编程者依据正确的转换公式进行编程，就会获得满意的效果。

二、变送器与模块的连接通常输出4～20ma电流信号的传感变送器，对外输出只有 +、- 二根连线，它需要外接24V电源电压才能工作，如将它的+、- 二根连线分别与24V电源的正负极相连，在被测量正常变化范围内，此回路将产生4～20ma电流，见下左图。

TrustPLC EM231 NTC混合模拟量输入扩展模块用户手册1.用途EM231 NTC混合模拟量输入扩展模块（订货号：CTS7 231-7ND32，后面简称“EM231 NTC模块”）是CTS7-200 PLC系统的模拟量扩展模块，提供4通道模拟量采集，其中两通道用于连接热敏电阻NTC 温度传感器或热电阻PT100温度传感器，另外两个通道用于采集电压/电流信号输入，所有通道的输入精度（含符号位）均为16BIT。

主要用于灭菌设备或中央空调设备等既有温度测量需求又有压力信号测量需求的场合。

2.产品规格功能规格项目CTS7 231-7ND32电源总线电源消耗0.12WL+ 37mAL+电压范围20.4－28.8VDCLED指示灯电源指示良好ON＝24VDC供电正常，OFF=无24VDC供电SF：ON＝模块故障，闪烁＝输入信号错误，OFF＝无错输入信号热电阻/热敏电阻输入范围热电阻类型（任选一种）：Pt-100 (3850ppm,3920ppm,3850.55ppm,3916ppm 3902ppm) NTC(R25=10kΩ B=3950, R25=10kΩB=3435)电压输入-5V～5V,-10V～10V,0V～5V,0V～10V 电流输入0～20mA输入点数4，2PT100/2NTC和2AI隔离特性现场至逻辑500VAC现场至24VDC 500VAC24V到逻辑500VAC共模抑制>120dB@120VAC采样性能温度分辨率0.1℃/0.1℉电压分辨率15位＋符号位测量原理Sigma-Delta模块更新时间（所有通道）425ms到传感器的导线长度最大100米导线回路电阻20Ω噪声抑制85dB@50Hz/60Hz/400Hz数据字格式温度（NTC：R25=10kΩ, B=3950K）：-400～1200（仅限通道1、2）温度（NTC：R25=10kΩ, B=3435K）：-400～1500（仅限通道1、2）温度（PT100）：-500～2000（仅限通道1、2）电压/电流：单极性0～32000，双极性-32000～+32000（仅限通道3、4）输入阻抗电压输入>10MΩ；电流输入=250Ω；NTC输入>10MΩ最大输入电压30VDC（检测），5VDC（源）输入滤波衰减－3dB@21kHz基本误差0.05％FS（电阻）重复性0.1％FS3.应用环境z工作温度：水平安装0-55℃，垂直安装0-45℃；z工作湿度：95%非冷凝湿度4.使用方法EM231 NTC模块用于扩展CTS7-200 PLC系统CPU模块的模拟量测量能力，通过总线接口与CPU 模块连接。