西门子PLC的模拟量功能，图文实例讲解硬件和软件！

在自动化控制中，除了按钮，开关等数字量信号外，还有模拟量信号也很常见，比如说测量压力，流量，温度等信号，使用模拟量可以得到较为精确的数值，所以需要对模拟量信号进行处理，包括模拟量输入信号，模拟量输出信号、电阻、电偶信号等，由于模拟量信号类型较多，很多初学者不是很熟悉，经常搞错，这里结合西门子STEP7软件讲解如何使用模拟量以及有哪些注意事项。

2 对模拟量的地址进行更改，这个地址对应程序里的地址，比如说图中地址为256，在程序里编程也需要使用256，程序才能识别出正确的模拟量通道。

3 模拟量也有很多类型，比如说电压型，四线制电流型，二线制电流型。

对于电压信号，由多种可选类型，可根据实际设备的信号类型进行选择。比如说-10V—10V，-5V—5V，-1V—1V，1-5V。

当然，西门子系列的模拟量拓展模块有很多，除了文中所用到的，还有很多其他的电压信号应用在不同领域。如下图所示。

对于电流信号则分为二线制和四线制

二线制信号是指；信号的两根线既是电源线又同时是信号线。二线制的优点是接线简单，只适用一般功率小的一次传感器，如：压变、差压变、温变、电容式液位计、射频导纳、电磁流量计、涡街流量计等。传感器本身用电由二线制中得到，是必影响其带载能力。

四线制信号是指；电源两根线，信号两根线。电源和信号是分开工作的。四线制的优点是由于是将电源和功率分开，所以本机的功率与信号是没有功率上的关联的，适用于大功率的的传感器，如超声波（由于其为了加大抗干扰能力，所以发射的功率会很大，所以此款产品选型时要尽量四线的，二线的一般抗干扰能力较弱），就不能作成2线的，只能是4线，分别是工作电源2个，输出2个。

除此之外对于传感器等设备来说还有三线制。三线制是指；一根线为电源正线，一根线为信号正线，一根线为电源负线和信号负线的公共线。

但对于PLC来说，无论两线制还是四线制信号，拓展模块的接线端子只有两根。那么对于应用有什么区别？

区别就在于，将模块设置为两线制后，两个端子会有24V的电压。

而将模块设置为四线制后，这两个端子就没有了电压，那么给大家留个问题。

在使用三线制传感器的时候，需要将PLC模块设置成几线制模式？

我们继续学习，

对于二线制电流号，我们同样有多个选择。

有-20—20ma，0-20ma以及4-20ma。

我们需要按照所使用的设备来决定信号类型。

但对于2线制电流信号，模块的选择则少了很多，只有一个4-20ma，大家知道那是为什么吗？

因为4-20电流信号是最优的信号标准。行业内一般把4-20ma电流信号作为行业标准。

那么为什么4~20mA是行业标准呢？

采用电流信号的原因是不容易受干扰。并且电流源内阻无穷大，导线电阻串联在回路中不影响精度，在普通双绞线上可以传输数百米。上限取20mA是因为防爆的要求：20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。下限没有取0mA的原因是为了能检测断线：正常工作时不会低于4mA，当传输线因故障断路，环路电流降为0。常取2mA作为断线报警值。

对于西门子300/400系列PLC，在使用模拟量的时候需要在程序里选择信号类型，除此之外还应该在拓展模块上更改模块种类，

如上图所示，选择好模拟量输入类型后需要将硬件的量程卡也切换到相应的位置。

当然正常操作应该是先有设计，先在硬件上修改，然后在程序里设置，我为了大家理解才这样讲解的。

硬件讲解完了，软件也需要编程，STEP7对于模拟量的处理很方便。

需要使用FC105，将模拟量的值转换为0-100的数，对应量程中的0%-100%。

文中的程序较为简单，是一个在大料仓里面的雷达料位机，只要料仓里面的原料低于某个位置，机器就会发出一个报警，使用该报警可以提示操作人员进行手动或者自动补料。

好了， 你看懂了吗？

还有个问题哦！

在使用三线制传感器的时候，需要将PLC模块设置成几线制模式？

大家要踊跃发言啊！

实例讲解｜教你PLC模拟量编程

【领西门子全套资料，看文末】

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什么是模拟量编程？

模拟量是一种连续变化的量。它的使用对象也是各种连续变化的量，比如温度、压力、湿度、流量、转速、电流、电压、扭矩等。

模拟量编程，很多初学者觉得很难，其实只要把握住模拟量编程的关键点，就可以轻松解决。

这个关键点就在于找到工程量与内码的转换关系 。所谓的工程量 是指工业控制中的实际物理量，如压力、温度、流量和液位等，这些物理量通过变送器能够产生标准的连续变化的模拟量信号。所谓的内码 是指外部输入的连续变化的模拟量信号在模拟量输入模块内部对应产生的数字量信号（我们知道在PLC及其模块内部实现运算的都是数字量信号）。

那么归根结底，找工程量与内码的转换关系，就是指实际物理量与模拟量模块内部数字量的对应关系。在找对应关系时，应考虑变送器输出量程和模拟量输入模块的量程。

下面我们举个例子，用两种方法讲解一下模拟量的编程。

【领西门子全套资料，看文末】

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实例

【控制要求】

某温度变送器量程为0～100℃，输出信号为4～20mA，模拟量输入模块EM AE04量程为0～20mA，转换后数字量为0～27648，设转换后的数字量为X，试编程求温度值。

【方法一】一般解法

1.找到实际物理量与模拟量输入模块内部数字量比例关系

温度变送器的输出信号的量程为4～20mA，模拟量输入模块EM AE04的量程为0～20mA，二者不完全对应，因此实际物理量0℃对应模拟量模块内部数字量5530，实际物理量100℃对应模拟量模块内部数字量27648。

找到实际物理量与模拟量输入模块内部数字量比例关系

2.程序编写

通过上步找到比例关系后，可以进行模拟量程序的编写了，编写的关键在于用PLC指令表达出P=100(X-5530)/(27648-5530)。

实例的模拟量程序

【领西门子全套资料，看文末】

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【方法二】用模拟量转换库进行编程

为便于用户编程，西门子官方网站提供了模拟量比例转换指令库文件

利用库文件中的模拟量比例转换指令S_ITR，可以非常方便的将实际物理量与模拟量输入模块内部数字量建立联系。

1.S_ITR指令解析

S_ITR指令解析

2.模拟量比例转换指令库在STEP7_Micro/WIN编程软件中添加

首先，在西门子官方网站上下载模拟量比例转换指令库文件

接着打开STEP7_Micro/WIN编程软件，在项目树中的库文件夹上，右键单击并选择“打开库文件夹”，打开库文件夹所在的路径，将模拟量比例转换指令库文件

文件复制到该路径下，之后在项目树中的库文件夹上，右键单击并“刷新库”即可。

模拟量比例转换指令库在STEP7_Micro/WIN编程软件中添加

【领西门子全套资料，看文末】

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3.程序编制

利用模拟量比例转换指令得到程序。

利用模拟量比例转换指令得到的程序

【经验总结】

（1）细品上面的例子，真正理解内码与实际物理量的对应关系 ，才是掌握模拟量编程的关键 。一些初学者模拟量编程不会，原因就在这。

（2）用模拟量比例转换指令 编程非常便捷，读者应熟练利用该指令，并学会添加指令库，在模拟量编程中建议使用该方法编程，好处是占用的网络少并且编程快速 。

（3）用热电阻和热电偶模块采集温度时，实际温度=内码/10 ，这点容易被读者忽略。

（来源：网络，版权归原作者所有）

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