PLC模拟量编程

零基础学习PLC入门，6个指令完成模拟量程序梯形图（附程序）这一节讲述4-20mA的模拟量信号进入西门子S7-200PLC以后，PLC怎样通过程序把它变成我们想要的实际数值。

虽然这节讲的是西门子PLC的模拟量处理程序，但道理都是一样的，你只要把程序的原理弄明白了，在其他品牌的PLC上应用也是一样的，不管是三菱的还是施耐德的都一样。

所以文章最后我会附上本节所讲的程序的下载方法，有需要的朋友可以自己下载研究。

通过上一节的学习我们知道，模拟量其实就是一个在一定数字范围内连续变化的数值。

这个数字范围绝大多数都是用4-20mA这个电流信号作为标准范围，至于为什么这样用，上一节已经讲的很清楚了，这里不再重复。

接下来看图1。

图1，的左边是一个量程范围为0-10kpa的压力变送器，它的输出电流就是0-10kpa对应4-20mA，所以压力在5kpa时对应的电流就是12mA，我们只要在电路中串联一个数字万用表就能看到电流的读数，然后我们通过这个读数，拿一个计算器通过加减乘除就能算出实际的压力是5kpa。

这就是手动的算法，如果用这种算法去算实际压力值，简直就是太老土了。

这些活只要交给PLC去干就行了，你只要把程序写好PLC就会不知疲倦的去算还不会出错，我们腾出时间看点自己想看的片片多好呢。

那怎么让PLC去算呢？很简单，我们只要做两件事就可以了。

第一，硬件部分，看图1的右边，我们只要在原来接数字万用表的地方，接一个PLC的模拟量输入模块就行了，你没看错，原理就是这样的。

它实际的接线图就是下面的图2。

在图2我们看到压力变送器和PLC的模拟量模块串联在一起，模拟量模块把接收到的4-20mA电流信号经过处理传送给PLC，这样PLC就能通过程序计算出实际的压力值了。

它的内部处理过程如下。

图3，是模拟量信号在PLC内部的处理过程和工作原理，只要能看明白这张图，我下面讲程序时你就能很容易理解了。

其实模拟量模块内部和压力变送器内部一样，都是有一块电路板。

1200plc模拟量输出指令PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，可以通过编程实现对工业生产过程的控制和监控。

其中，模拟量输出指令是PLC中常用的一种指令，用于控制PLC输出模拟量信号的数值。

一、模拟量输出指令的基本概念模拟量输出指令是PLC中的一种输出指令，用于将数字信号转换为模拟量信号输出。

它可以控制PLC输出模拟量信号的数值，并通过外部设备实现对工业生产过程的精确控制。

二、模拟量输出指令的应用场景模拟量输出指令广泛应用于工业自动化控制系统中的各个环节，例如控制温度、湿度、压力、流量等参数。

通过控制模拟量输出信号的数值，可以实现对这些参数的精确控制，从而提高生产过程的稳定性和可靠性。

三、模拟量输出指令的编程方式在PLC编程中，通常使用Ladder Diagram（梯形图）或者Structured Text（结构化文本）等编程语言来实现模拟量输出指令。

通过编写相应的逻辑代码，可以将PLC的输出信号与外部设备相连接，实现对模拟量信号的输出控制。

四、模拟量输出指令的参数设置在进行模拟量输出指令的编程时，需要设置一些参数来确定输出信号的数值范围和精度。

主要的参数包括输出通道号、输出范围、输出精度等。

通过合理设置这些参数，可以满足不同工业场景中对模拟量输出信号的要求。

五、模拟量输出指令的注意事项在使用模拟量输出指令时，需要注意以下几点：1. 确保PLC与外部设备的连接正常，避免信号传输的中断或干扰。

2. 配置合适的输出范围和精度，确保输出信号的准确性和稳定性。

3. 对于需要多个模拟量输出的场景，合理分配输出通道号，避免冲突和混乱。

4. 定期检查模拟量输出信号的准确性和稳定性，及时进行调整和维护。

六、模拟量输出指令的优势和局限性模拟量输出指令具有以下优势：1. 可以实现对工业生产过程的精确控制，提高生产效率和产品质量。

2. 适用于各种工业场景，可广泛应用于不同行业和领域。

3. 可以实现远程监控和控制，提高生产过程的自动化水平。

对输入、输出模拟量的PLC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。

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。

PLC编程的3大量：开关量、模拟量、脉冲量讲解1、 开关量也称逻辑量，指仅有两个取值，0或1、ON或OFF（开关量只有两种状态0/1，包括开入量和开出量，反映的是状态）。

它是最常用的控制，对它进行控制是PLC的优势，也是PLC最基本的应用。

开关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。

所以，有时也称其为顺序控制。

而顺序控制又分为手动、半自动或自动。

而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。

2、 模拟量是指一些连续变化的物理量（数字量是不连续的。

反映的是电量测量数值），如电压、电流、压力、速度、流量等。

PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地用于开关量控制。

由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也完全可以可靠的进行处理控制。

由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制。

模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量。

所有要实现它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数电量。

如果这一电量不是标准的，还要经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。

同时还要有模拟量输入单元(A/D)，把这些标准的电信号变换成数字信号。

模拟量输出单元(D/A)，以把PLC处理后的数字量变换成模拟量——标准的电信号。

所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。

这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。

例如：PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的标准电量是0—10V，所要检测的是温度值0—100℃。

那么0—32767对应0—100℃的温度值。

然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。

如果想把温度值精确到0.1℃，把327.67/10即可。

模拟量控制包括：反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。

这些都是PLC内部数字量的计算过程。

PLC编程，模拟量的计算、脉冲量的计算方法总结一、简述1、开关量也称逻辑量，指仅有两个取值，0或1、ON或OFF。

它是最常用的控制，对它进行控制是PLC的优势，也是PLC最基本的应用。

开关量控制的目的是，根据开关量的当前输入组合与历史的输入顺序，使PLC产生相应的开关量输出，以使系统能按一定的顺序工作。

所以，有时也称其为顺序控制。

而顺序控制又分为手动、半自动或自动。

而采用的控制原则有分散、集中与混合控制三种。

2、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。

PLC是由继电控制引入微处理技术后发展而来的，可方便及可靠地用于开关量控制。

由于模拟量可转换成数字量，数字量只是多位的开关量，故经转换后的模拟量，PLC也完全可以可靠的进行处理控制。

由于连续的生产过程常有模拟量，所以模拟量控制有时也称过程控制。

模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量。

所有要实现它们之间的转换要有传感器，把模拟量转换成数电量。

如果这一电量不是标准的，还要经过变送器，把非标准的电量变成标准的电信号，如420mA、15V、010V等等。

同时还要有模拟量输入单元(A/D)，把这些标准的电信号变换成数字信号;模拟量输出单元(D/A)，以把PLC处理后的数字量变换成模拟量标准的电信号。

所以标准电信号、数字量之间的转换就要用到各种运算。

这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及标准的电信号。

例如：PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的标准电量是010V，所要检测的是温度值0100℃。

那么032767对应0100℃的温度值。

然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。

如果想把温度值精确到0.1℃，把327.67/10即可。

模拟量控制包括：反馈控制、前馈控制、比例控制、模糊控制等。

这些都是PLC内部数字量的计算过程。

3、脉冲量是其取值总是不断的在0(低电平)和1(高电平)之间交替变化的数字量。

每秒钟脉冲交替变化的次数称为频率。

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模拟量编程实例。

本文介绍了PLC编程中模拟量输入输出模块的应用。

相比于使用位变量进行程序控制，模拟量编程更加困难，因为它需要考虑模拟量的转换公式推导和使用。

不同的传感变送器需要使用不同的转换公式进行转换，否则编程结果将是错误的。

本文以S7-200的模拟量输入输出模块EM235为例，对三种温度传感器进行了转换公式的推导。

编程者需要根据正确的转换公式进行编程，才能获得满意的效果。

在进行模拟量编程时，还需要考虑传感变送器与模块的连接。

对于输出4～20ma电流信号的传感变送器，需要外接24V电源电压才能工作。

将其+、-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。

EM235模块第一路模拟输入的框图有三个输入端，其中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～5V电压信号，A-为公共端，与PLC的24V电源的负极相连。

总之，模拟量编程需要考虑转换公式和连接方式等因素，编程者需要根据具体情况进行调整。

正确的连接方式是将24V电源的负极接到模块的A-端，将传感器输出的负极接到RA端，然后将RA端与A+端并接一起。

这样，由传感器输出的4～20mA电流会经过RA流入250Ω标准电阻，产生～5V电压并加在A+与A-输入端上。

切记不要从24V正极处断开连接，否则模块将无法正常工作。

对于第二种电压输出的传感器，模块的输入应设置为～5V电压模式，只需将变送器输出负极连接到A+，RA端则不需要连接。

根据转换后变量的精度要求，转换公式编程可以采用整数运算或实数运算。

下面是两种形式的梯形图：A。

整数运算的梯形图：该梯形图是针对第一种温度传感器（测温：～200，输出：4～20mA）按公式（2-1）以整数运算编写的转换程序，可以作为一个子程序进行调用。

B。

实数运算的梯形图：该梯形图是针对一个真空压力变送器（量程：～0.1Mpa，输出：4～20mA）按公式（2-1）以实数运算编写的转换程序，可以作为一个子程序进行调用。

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勺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⑴ 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：传感器测盪T=200a 时，输出电猱I=20nia s 模块转换数字重A[W=3200a ；测;&时"输出电流模换转換数字量AIWM4血T^AIW 的关系曲线如上左图所示，根 据三角形相似宦理可知： 故可列；―_____CD DM(1-1)式、可得；卜CD=T»32000'04W640Q 带入輕凹匚型1(32000-6400)(2)传感器测温TTE 时，输出电压V=5V,模块转换数宇盖r*TJ1A* /AfWtt一Ar/|QLp JLZAIW Z I D4i 齢._l E -(1-1)由图知；斗Jk ：Wx住)1^®黄托图WMOOT X 32WO ⑴P 感器"A 刖牛系图时，输出电模块韩换数宇S AIW-O. T 与AIW 的关系曲统如上中圈所示,碾据三角形相似定理可知= 30〜2DO<3）传感器测温T 巧时时I 输出电流EMr 伽 愎抉转换数AIW=32000；测温T 「1时时，输出电荷1勻血，模块转换数AIW=MOOa T^AIW 的关系曲蛭如 上右图所示，根据三埔形相（炖理可知：AABM^ACDM 屮上面推导出的（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。