S7-200 PLC的模拟量4点输入模块EM 231（及CN）

    模拟量信号是指连续变化的物理量，如电流、温度、压力、位移、速度等。模拟量输入模块用来将模拟信号转换成PLC能接收的数字信号，由于模拟信号的多种多样、类型和参数各不相同，所以一般先用现场信号变送器变换成统一的标准信号（4～20mA直流电流、1～5V直流电压），然后再送入模拟量输入模块将模拟量信号转换成PLC能接收的数字信号，以便PLC的CPU进行处理。模拟量输入模块一般由滤波、模／数( A/D)转换、光耦合器等部分组成。光耦合器能有效防止电磁干扰，对多通道的模拟量输入单元，通常设置多路转换开关进行通道的切换，且在输入端设置信号寄存器。模拟量输入模块设有电压信号和电流信号输入端。输入信号经滤波、放大、模／数( A/D)转换得到数字量信号，再经光耦合器进入PLC内部电路。    EM 231模拟量输入模块具有4个模拟量输入通道，每个通道占用存储器AI区域的两个字节，该模块模拟量的输入值为只读数据。EM231模拟量输入模块的主要性能参数见表2-6。    表2-6    EM 231模拟量输入模块的主要性能参数
    图2-17是EM 231模拟量输入模块端子接线图，模块上共有12个端子，每三个点为一组（如RA、A+、A-）作为一路模拟量的输入通道，共4组。对于电压信号只用两个端子（如A+、A-），电流信号则用三个端子（如RC、C+、C-），其中RC与C+端子短接，对于未用的输入通道应短接（如B+、B-）。模块下部左端的M、L+两端应接入24VDC电源，右端分别是校准电位器和配置设定开关DIP，设定开关的组合状态与输入电压等级、类型的对应关系，EM221模块的DIP配置，见表2-7。
    图2-17    EM 231模拟量输入模块端子连接图    表2-7    EM 231模块DIP的配置
    模拟量输入模块的分辨率通常以A/D转换后的二进制数的位数来表示，模拟量输入模块EM 231的输入信号经A/D转换后的数字量是12位二进制数，12位数据值在CPU中的存放格式如图2-18所示。模拟量到数字量转换器(ADC)的12位读数，其数据格式是左端对齐的，最高有效位是符号位：0表示正值数据字，1表示负值数据字。    对于单极性格式，其两个字节的存储单元的低3位均为0，12位数据值（单极性数据）存放在第3～14位区域，这12位数据字的最大值应为215-23= 32760。EM 231模拟量输入模块的A/D转换单极性数据字格式的全量程范围设置为0～32000，差值32760-32000=760则用于偏置／增益，由系统完成，由于第15位为0，表示是正值数据字。3个连续的0使得ADC计数数值每变化一个单位，其数据字的变化是以23=8为单位变化的。
    图2-18    12位数据值在CPU中的存放格式    对于双极性格式，存储单元（两个的字节）的低4位均为0，12位数据值（双极性数据）存放在第4～15位区域，最高有效位是符号位，双极性数据字格式的全量程范围设置为-32000～+32000。4个连续的0使得ADC计数数值每变化一个单位，其数据字的变化是以24=16为单位变化的。