S7-200模拟量使用说明及模拟量编程实例
一、s7-200 模拟量使用简介
s7-200系列产品可以采集标准的电压、电流模拟量信号和热电偶、热电阻温度传感器信号。普通的电压和电流信号经过a/d转换成为0~32000 或者-32000~32000 之间的整数。温度传感器信号被直接转换为摄氏度（或华氏度）温度值，省去了复杂的温度值换算。
s7-200系列可以提供的模拟量输出信号有-10v~ +10v之间的电压和0~20ma 的电流信号，能够满足大多数模拟量负载的需求。
s7-200系列的模拟量扩展模块选型灵活，用户可以根据实际需要选择使用cpu224xp集成的模拟量通道，或者使用4通道输入、8通道输入、2通道输出、4通道输出和输入输出混合模块。
224 xp在cpu上集成了两个模拟量输入端口和一个模拟量输出端口。
224 xp本体模拟量i/o规格表如下：
224 xp 的模拟量输入/输出通道的精度为 12位。 224 xp上的模拟量输入转换速度比模拟量扩展模块慢，因此要求高的场合请使用模拟量扩展模块。
分辨率是a/d模拟量转换芯片的转换精度，即用多少位的数值来表示模拟量。s7-200模拟量模块的转换分辨率是12位，能够反映模拟量变化的最小单位是满量程的1/4096。
模拟量转换的精度除了取决于a/d转换的分辨率，还受到转换芯片的外围电路的影响。在实际应用中，输入的模拟量信号会有波动、噪声和干扰，内部模拟电路也会产生噪声、漂移，这些都会对转换的最后精度造成影响。这些因素造成的误差要大于a/d芯片的转换误差。
二、cpu 224 xp本体集成的模拟量i/o接线图如下：
图中：
a:此处表示a+和b+都可以接±10v信号
b:电流型负载接在i和m端子之间
c:电压型负载接在v和m端子之间
s7-224 xp 的两路模拟量输入通道被出厂设置为电压信号(0－10v)输入。为了能够输入电流信号，必须在 a+ 与 m 端 (或 b+ 与 m 端) 之间并入一个500 欧姆的电阻。并必须确保外接电流源具有短路保护以防损坏。因为没有充分隔离，外接电阻也可成为干扰源。
为了得到尽量精确的测量结果，推荐使用公差尽可能小的电阻。当在500欧电阻两端施加最大 28.8v 的电压时，电阻消耗功率为1.66w。要选择功率大于1.66瓦的500欧电阻。
三、模拟量比例换算
s7-200 cpu内部用数值表示外部的模拟量信号，两者之间有一定的数学关系。这个关系就是模拟量/数值量的换算关系。例如，使用一个0 - 20ma的模拟量信号输入，在s7-200 cpu内部，0 - 20ma对应于数值范围0 - 32000；对于4 - 20ma的信号，对应的内部数值为6400 - 32000。
模拟量转换的目的不是在s7-200 cpu中得到一个0 - 32000之类的数值；对于编程和操作人员来说，得到具体的物理量数值（如压力值、流量值），或者对应物理量占量程的百分比数值更重要，这是换算的最终目标。
1、通用比例换算公式
模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算：
ov = [(osh - osl)*(iv - isl)/(ish - isl)] + osl
其中：
它们之间的关系可以图示如下：
2、实用指令库
为便于用户使用，用户可以将“自定义指令库”添加到自己的micro/win编程软件中应用。下载并添加模拟量比例换算指令库如下图中的scale_e(v1.0),或scaling（v1.2）。
在这个指令库中，子程序scale_i_to_r可用来进行模拟量输入到s7-200内部数据的转换；子程序scale_r_i可用于内部数据到模拟量输出的转换。
四、模拟量编程实例
1、模拟电路图及接线如下图，24v电源采用s7-224 xp自带的电源。调节电位器可以得到0—9v的直流电压输出。
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224 xp 的模拟量输入/输出通道的精度为 12位。 224 xp上的模拟量输入转换速度比模拟量扩展模块慢，因此要求高的场合请使用模拟量扩展模块。
分辨率是a/d模拟量转换芯片的转换精度，即用多少位的数值来表示模拟量。s7-200模拟量模块的转换分辨率是12位，能够反映模拟量变化的最小单位是满量程的1/4096。
模拟量转换的精度除了取决于a/d转换的分辨率，还受到转换芯片的外围电路的影响。在实际应用中，输入的模拟量信号会有波动、噪声和干扰，内部模拟电路也会产生噪声、漂移，这些都会对转换的最后精度造成影响。这些因素造成的误差要大于a/d芯片的转换误差。
二、cpu 224 xp本体集成的模拟量i/o接线图如下：
图中：
a:此处表示a+和b+都可以接±10v信号
b:电流型负载接在i和m端子之间
c:电压型负载接在v和m端子之间
s7-224 xp 的两路模拟量输入通道被出厂设置为电压信号(0－10v)输入。为了能够输入电流信号，必须在 a+ 与 m 端 (或 b+ 与 m 端) 之间并入一个500 欧姆的电阻。并必须确保外接电流源具有短路保护以防损坏。因为没有充分隔离，外接电阻也可成为干扰源。
为了得到尽量精确的测量结果，推荐使用公差尽可能小的电阻。当在500欧电阻两端施加最大 28.8v 的电压时，电阻消耗功率为1.66w。要选择功率大于1.66瓦的500欧电阻。
三、模拟量比例换算
s7-200 cpu内部用数值表示外部的模拟量信号，两者之间有一定的数学关系。这个关系就是模拟量/数值量的换算关系。例如，使用一个0 - 20ma的模拟量信号输入，在s7-200 cpu内部，0 - 20ma对应于数值范围0 - 32000；对于4 - 20ma的信号，对应的内部数值为6400 - 32000。
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1、通用比例换算公式
模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算：
ov = [(osh - osl)*(iv - isl)/(ish - isl)] + osl
其中：
它们之间的关系可以图示如下：
2、实用指令库
为便于用户使用，用户可以将“自定义指令库”添加到自己的micro/win编程软件中应用。下载并添加模拟量比例换算指令库如下图中的scale_e(v1.0),或scaling（v1.2）。
在这个指令库中，子程序scale_i_to_r可用来进行模拟量输入到s7-200内部数据的转换；子程序scale_r_i可用于内部数据到模拟量输出的转换。
四、模拟量编程实例
1、模拟电路图及接线如下图，24v电源采用s7-224 xp自带的电源。调节电位器可以得到0—9v的直流电压输出。
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