模擬量在PLC里怎么應用？5分鐘后就學會模擬量接線和編程！
在工業(yè)應用中，最普遍的兩個元素就是數(shù)字量和模擬量，今天我們聊一聊模擬量的編程，
模擬量作為工業(yè)控制中必不可少的一個元素，由模擬量傳感器發(fā)出信號，最終由控制單元接收，可以表示溫度，壓力，流量，液位等等！在PLC控制系統(tǒng)中，最常見的模擬量信號為4-20ma，以前的文章我們也提到過，4-20ma作為行業(yè)標準有著得天獨厚的優(yōu)勢。
那么除了4-20ma外，我們還可以用-10V~ +10V或者0-20ma等等，這些信號由傳感器發(fā)送出來，最終進入到PLC模擬量輸入通道，那么你知道PLC怎么識別和控制嗎？
我們用實例來說明一下，看完本文后你也可以使用PLC編程控制模擬量！
一、S7-200 模擬量使用簡介
S7-200系列產(chǎn)品可以采集標準的電壓、電流模擬量信號和熱電偶、熱電阻溫度傳感器信號。普通的電壓和電流信號經(jīng)過A/D轉換成為0~32000 或者-32000~32000 之間的整數(shù)。溫度傳感器信號被直接轉換為攝氏度（或華氏度）溫度值，省去了復雜的溫度值換算。
S7-200系列可以提供的模擬量輸出信號有-10V~ +10V之間的電壓和0~20mA 的電流信號，能夠滿足大多數(shù)模擬量負載的需求。
S7-200系列的模擬量擴展模塊選型靈活，用戶可以根據(jù)實際需要選擇使用CPU224XP集成的模擬量通道，或者使用4通道輸入、8通道輸入、2通道輸出、4通道輸出和輸入輸出混合模塊。
224 XP在CPU上集成了兩個模擬量輸入端口和一個模擬量輸出端口。
224 XP 的模擬量輸入/輸出通道的精度為 12位。 224 XP上的模擬量輸入轉換速度比模擬量擴展模塊慢，因此要求高的場合請使用模擬量擴展模塊。
分辨率是A/D模擬量轉換芯片的轉換精度，即用多少位的數(shù)值來表示模擬量。S7-200模擬量模塊的轉換分辨率是12位，能夠反映模擬量變化的最小單位是滿量程的1/4096。
模擬量轉換的精度除了取決于A/D轉換的分辨率，還受到轉換芯片的外圍電路的影響。在實際應用中，輸入的模擬量信號會有波動、噪聲和干擾，內(nèi)部模擬電路也會產(chǎn)生噪聲、漂移，這些都會對轉換的最后精度造成影響。這些因素造成的誤差要大于A/D芯片的轉換誤差。
二、CPU 224 XP本體集成的模擬量I/O接線圖如下：
圖中：
a:此處表示A+和B+都可以接±10V信號
b:電流型負載接在I和M端子之間
c:電壓型負載接在V和M端子之間
S7-224 XP 的兩路模擬量輸入通道被出廠設置為電壓信號(0－10V)輸入。為了能夠輸入電流信號，必須在 A+ 與 M 端 (或 B+ 與 M 端) 之間并入一個500 歐姆的電阻。并必須確保外接電流源具有短路保護以防損壞。因為沒有充分隔離，外接電阻也可成為干擾源。
為了得到盡量精確的測量結果，推薦使用公差盡可能小的電阻。當在500歐電阻兩端施加最大 28.8V 的電壓時，電阻消耗功率為1.66W。要選擇功率大于1.66瓦的500歐電阻。
三、模擬量比例換算
S7-200 CPU內(nèi)部用數(shù)值表示外部的模擬量信號，兩者之間有一定的數(shù)學關系。這個關系就是模擬量/數(shù)值量的換算關系。例如，使用一個0 - 20mA的模擬量信號輸入，在S7-200 CPU內(nèi)部，0 - 20mA對應于數(shù)值范圍0 - 32000；對于4 - 20mA的信號，對應的內(nèi)部數(shù)值為6400 - 32000。
模擬量轉換的目的不是在S7-200 CPU中得到一個0 - 32000之類的數(shù)值；對于編程和操作人員來說，得到具體的物理量數(shù)值（如壓力值、流量值），或者對應物理量占量程的百分比數(shù)值更重要，這是換算的最終目標。
1、通用比例換算公式
模擬量的輸入/輸出都可以用下列的通用換算公式換算：
Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl
其中：
Ov:換算結果，Iv:換算對象，Osh:換算結果的高限，Osl:換算結果的低限，
Ish:換算對象的高限，Ish:換算對象的低限。
它們之間的關系可以圖示如下：
2、實用指令庫
為便于用戶使用，用戶可以將“自定義指令庫”添加到自己的Micro/WIN編程軟件中應用。下載并添加模擬量比例換算指令庫如下圖中的scale_E(V1.0),或scaling（V1.2）。
在這個指令庫中，子程序Scale_I_to_R可用來進行模擬量輸入到S7-200內(nèi)部數(shù)據(jù)的轉換；子程序Scale_R_I可用于內(nèi)部數(shù)據(jù)到模擬量輸出的轉換。
四、模擬量編程實例
1、模擬電路圖及接線如下圖，24V電源采用S7-224 XP自帶的電源。調節(jié)電位器可以得到0—9V的直流電壓輸出。
