模擬量是什麼？PLC和模擬量是如何轉換的
？

模擬量在PLC係xi統tong中zhong有you著zhe非fei常chang廣guang泛fan的de應ying用yong，特te別bie是shi在zai過guo程cheng控kong製zhi係xi統tong中zhong。模mo擬ni量liang是shi一yi種zhong連lian續xu變bian化hua的de量liang，因yin此ci，它ta的de使shi用yong對dui象xiang也ye是shi各ge種zhong連lian續xu變bian化hua的de量liang，比bi如ru溫wen度du，壓ya力li，濕shi度du
，流liu量liang，轉zhuan速su，電dian流liu，電dian壓ya，扭niu矩ju等deng等deng等deng等deng。

那什麼是數字量呢？

yumoniliangxiangduideshishuziliang，shuziliangyoujiaokaiguanliang，shuziliangzhiyouliangzhongzhuangtai，suishijiandebianhuashibulianxudewuliliang，xiangshiyigegedemaichongboxing，suoyiyoujiaomaichongliang。

圖一 溫度表

如圖一所示的溫度表，它測量的溫度是連續的，對應溫度表上的刻度。比如從40度升到50度，它不是直接跳躍的

，而是連續上去的


，也就是41、42、43這樣連續的變化。

那麼PLC是如何識別並控製這些變化？它和模擬量又是如何轉換的呢？

PLC係統中使用的模擬量有兩種
，一種是模擬電壓，一種是模擬電流，模擬電壓最常見，用的也最多。

模擬電壓 一般是0~10V
，並聯相等
，長距離傳輸時容易受幹擾
，一般用在OEM設備中。

模擬電流一般是4~20mA，串聯相等，抗幹擾能力強，dcs係統中一般都使用模擬電流。
首先，我們先要用傳感器測量我們所需要的參數，通過變送器將此參數變換成0~10V 或者4~20mA ，現在很多傳感器都是自帶變送器的
，直接就輸出模擬量，建議大家在項目中選用此種類型的傳感器。

圖二 某壓力傳感器手冊

如圖二所示
，是某壓力開關的選型手冊，紅色圓圈部分是它的量程 0~250公斤，再看黃色熒光筆部分，此型號的傳感器是模擬電流輸出，也就是此款傳感器將0~250公斤的壓力線性轉換成了4~20mA的電流，當我們檢測到12mA的電流時
，就表示壓力是125公斤，依此類推。

當我們讀取到模擬量之後，就要交給PLC去處理了，由於PLC的實質是電子計算機，而計算機隻能識別數字量
，因此要進行轉換，也就是模擬量到數字量的轉換，模擬電子技術中稱之為A/D轉換，作為PLC的使用者
，而A/D轉換的是一個線性變化，也就是把0~10V 或者4~20mA 轉換成一個數字N，再在PLC中去處理這個轉換後的數字。也就是把0~10V 或者4~20mA 轉換成了0~N。這個數值N 在不同的PLC中是不一樣的。

比如在西門子博途中，它是固定的為27648。有的PLC是4000
，還有4096，還有32767，這個就要參考PLC 的編程手冊了。多數PLC都是可以修改的，建議修改成整數，便於我們計算。

圖三 施耐德PLC 模擬量設置

如圖三所示，是施耐德CODESYS平台的PLC
，紅色圓圈是默認的設置為-32768到32768，很顯然
，這樣的數字是不便於我們計算的
，因此改成了4000到20000。

此外，歐美係PLC對模擬量的處理是很簡單的，隻需簡單的設置
，而日係PLC特別是三菱，對模擬量的處理是很隆重的，它是通過梯形圖寫程序的方式來設置。而左上角的藍色圓圈內的%IW0，就是讀取的模擬量的數值，如果壓力是125公斤，那麼此時，%IW0的值應為12000。

圖四 模擬量轉換過程

如圖四所示，這是整個的模擬量的轉換過程
，看箭頭指向
，傳感器檢測實際物理量
，然後變送輸出模擬量到PLC，由PLC轉換成數字量
，而plc編程，就是對數字量的處理。

圖五 模擬量的PID處理

如圖五所示，左側紅色圓圈就是我們讀取的實際壓力
，通過PID功能塊進行處理，處理後的數值賦值給%QW0
，而%QW0是模擬量的輸出
，也就是模擬量輸入的逆運算。

模(mo)擬(ni)電(dian)流(liu)相(xiang)對(dui)於(yu)模(mo)擬(ni)電(dian)壓(ya)來(lai)說(shuo)，有(you)著(zhe)無(wu)可(ke)比(bi)擬(ni)的(de)優(you)勢(shi)，抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)強(qiang)，有(you)斷(duan)線(xian)檢(jian)測(ce)功(gong)能(neng)，而(er)且(qie)模(mo)擬(ni)電(dian)流(liu)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)一(yi)般(ban)都(dou)是(shi)兩(liang)線(xian)製(zhi)
，配(pei)線(xian)簡(jian)單(dan)方(fang)便(bian)，而(er)且(qie)模(mo)擬(ni)電(dian)流(liu)信(xin)號(hao)可(ke)以(yi)方(fang)便(bian)的(de)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)模(mo)擬(ni)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao)，反(fan)之(zhi)則(ze)不(bu)能(neng)，因(yin)此(ci)推(tui)薦(jian)大(da)家(jia)盡(jin)量(liang)使(shi)用(yong)模(mo)擬(ni)電(dian)流(liu)。

模擬電流的缺點：概(gai)念(nian)比(bi)較(jiao)抽(chou)象(xiang)，測(ce)量(liang)比(bi)較(jiao)麻(ma)煩(fan)，初(chu)學(xue)者(zhe)可(ke)能(neng)會(hui)不(bu)好(hao)理(li)解(jie)，更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)
，電(dian)流(liu)是(shi)串(chuan)聯(lian)相(xiang)等(deng)
，很(hen)多(duo)初(chu)次(ci)使(shi)用(yong)模(mo)擬(ni)電(dian)流(liu)的(de)朋(peng)友(you)經(jing)常(chang)想(xiang)當(dang)然(ran)的(de)把(ba)模(mo)擬(ni)電(dian)流(liu)信(xin)號(hao)並(bing)聯(lian)，這(zhe)是(shi)不(bu)對(dui)的(de)，希(xi)望(wang)注(zhu)意(yi)。

這就是PLC對模擬量的處理
，它其實是一個線性轉換的過程，任何連續的物理量都可以變送成0~10V 或者4~20mA供我們處理

，而我們又可以把要控製的物理量轉換成0~10V 或者4~20mA

，這就是模擬量控製的本質。