时间：二O二一年七月二十九日
时间：二O二一年七月二十九日 对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析之蔡仲巾千创作
时间：二O二一年七月二十九日
对初学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法式控制难的多,因为它不单仅是法式编程,而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题.分歧的传感变送器,通过分歧的模拟量输入输出模块进行转换,其转换公式是纷歧样的,如果选用的转换公式分歧毛病,编出的法式肯定是毛病的.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,但输出信号分歧,（1）和(3)传感变送器输出信号一样,但测温范围分歧,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(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； 时间：二O二一年七月二十九日
时间：二O二一年七月二十九日 对（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手,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丈量的转换公式.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电源电压才华工作,如将它的+、- 二根连线分别与24V电源的正负极相连,在被丈量正常变动范围内,此回路将发生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.
什么是模拟量,模拟量输出,模拟量输⼊
模拟量是什么?
模拟量是指⼀些连续变化的物理量，如电压、电流、压⼒、速度、流量等信号量，模拟量是指幅度连续变化的信号量，⼀般为0~10V电压和4~20mA电流，可采⽤PLC的模拟量模块进⾏数据采集，它通过采样和量化后可转换成数字量。谈到模拟量，不得不提AI和AO，下⾯来解释⼀下这两个概念。
对AI和AO的解释。
AI信号：即。
我们所说的模拟量，就是4-20mA或0-10V的电流或电压信号，被输⼊DCS后，被转换为原始值，例如，将电流值显⽰在DCS上;电流互感器⼆次值(5A)由电流变送器转换为4-20mA信号(5A对应20mA)，被输⼊DCS箱内，经转换后，显⽰在DCS上的实际电流值。
AO信号：模拟量的输出。
与AI相反，AO是DCS输出4-20mA或0-10V信号来控制设备的运⾏参数;例如，以40HZ为例，DCS通过远程DCS来控制，认为给定参数值：40HZ,DCS同样发出相应的模拟量电流值，在4-20mA范围内(20mA对应50HZ)，信号传给控制器，控制器按要求在40HZ运⾏。
PLC调试中如何处理模拟量输入输出问题
在PLC调试中，处理模拟量输入输出问题是一个重要的技巧。模拟量输入输出在工业控制领域中起着至关重要的作用，它们可以帮助我们获取和控制温度、压力、流量等模拟信号。然而，由于各种因素的干扰，模拟量输入输出问题常常会导致系统不稳定或运行异常。本文将探讨如何处理PLC调试中的模拟量输入输出问题。
第一，了解PLC模拟量输入输出模块的工作原理。PLC通常配备有模拟量输入模块和模拟量输出模块，它们通过模拟量信号进行数据的输入和输出。模拟量输入模块用于将模拟信号转换为数字信号，并输入给PLC处理；模拟量输出模块则将PLC输出的数字信号转换为模拟信号，控制外部设备。了解模块的工作原理，可以帮助我们更好地理解问题所在。
接下来，应注意信号质量的检测和保证。模拟量信号的质量直接影响着PLC的稳定性和准确性。因此，在调试过程中应该确保信号的稳定性和准确性。我们可以使用示波器或者多用途测试仪等工具来检测信号的波形和幅度，确保其在合理范围内。此外，还要注意信号的干扰问题，如电磁干扰、信号线路的接地问题等，可以通过合理布线和屏蔽措施来减少干扰。
另外，校准和调整模拟量输入输出模块也是必不可少的步骤。在调试前，我们应对模块进行校准和调整。对于模拟量输入模块，可以通过校准来确保模块对模拟信号转换的准确性；对于模拟量输出模块，可以通过调整来确保PLC输出的数字信号能够精确控制外部设备。对于不同的模块，校准和调整的方法和步骤可能会有所不同，我们可以参考相关的技术手册或联系供应商来获取具体步骤。
此外，合理配置采样频率和分辨率也是处理模拟量输入输出问题的关键。采样频率指的是PLC对模拟信号进行采样的频率，分辨率指的是PLC将模拟信号转换为数字信号的精度。在调试中，应根据具体的应用需求来合理配置采样频率和分辨率。如果采样频率过低或者分辨率过低，可能会导致数据丢失或者精度不高；如果采样频率过高或者分辨率过高，可能会增加系统的负荷和成本。因此，在调试过程中应根据实际情况进行优化配置。
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。
