本文以EM235為例講解S7-200模擬編程，主要包括以下內容:
1，模擬擴展模塊接線圖和模塊設置
2.模擬擴展模塊的尋址
3.模擬值和A/D轉換值之間的轉換
4.編程示例
模擬擴展模塊的接線圖和模塊設置
EM235是最常用的模擬擴展模塊，實現4路模擬輸入和1路模擬輸出。以EM235為例說明模擬擴展模塊的接線圖，如圖1所示。
圖1
圖1演示了模擬擴展模塊的接線方法。電壓信號，按正負電極直接接X+和X-；對於電流信號，短路後將RX和X+接到電流輸入信號的“+”端；對於無傳感器連接的通道，X+和X-應短路。
對於壹個模塊，輸入只能同時設置壹個範圍和格式，即相同的輸入範圍和分辨率。(後面會詳細介紹)
EM235的常用技術參數:
模擬輸入特性
模擬輸入點4
輸入範圍電壓(單極性)0 ~ 10v 0 ~ 5v 0 ~ 1v 0 ~ 500mv 0 ~ 100mv 0 ~ 50mV。
電壓(雙極)10v 5v 2.5v 1v 500mv 250mv 100mv 50mv 25mv。
電流0 ~ 20ma
數據字格式雙極性滿量程範圍-32000 ~+32000
單極性滿量程範圍0 ~ 32000
具有分辨率的12位模數轉換器
模擬輸出特性
模擬輸出點1
信號範圍電壓輸出10V
電流輸出為0 ~ 20ma。
數據字格式電壓-32000 ~+32000
電流0 ~ 32000
分辨率電流電壓12位
當前11位
下表顯示了如何使用DIP開關設置EM235擴展模塊。開關1至6可以選擇輸入模擬信號的單極性/雙極性、增益和衰減。
EM235開關單極/雙極選擇增益選擇衰減選擇
SW 1 sw2s w3 SW 4 SW 5 SW 6
單極論
關閉雙極
OFF OFF x 1
在X10上關閉
ONOFF x 100
上的無效
開關關0.8
關開關0.4
關關開0.2
從上表可以看出，DIP開關SW6決定模擬輸入的單極性。當SW6開啟時，模擬輸入為單極性，當SW6關閉時，模擬輸入為雙極性。
SW4和SW5決定輸入模擬的增益選擇，而SW1、SW2和SW3***則決定模擬的衰減選擇。
根據上表中六個DIP開關的功能進行排列組合。所有輸入設置如下:
單極性滿量程輸入分辨率
SW 1 sw2s w3 SW4 SW5 SW6
開關關關關0至50mv12.5μ v
0至100毫伏25微伏微伏
開-關-關0至500毫伏125uA
0至1V 250μ V
0至5V 1.25毫伏
開-關-關-開0至20ma5 μ a
0至10V2.5mv
雙極性滿量程輸入分辨率
SW 1 sw2s w3 SW 4 SW 5 SW 6
開關關開關關25mV 12.5μV
關開關關關關關50mV 25μV
OFF OFF on onoff OFF 100毫伏50微伏
通斷關斷通斷250毫伏125微伏
關斷關斷關斷500 250μV
OFF OFF on OFF on OFF 1V 500μV
關斷關斷關斷2.5V 1.25毫伏
關開關關關關關5V 2.5mV
關斷關斷關斷10V 5mV
六個DIP開關決定所有輸入設置。也就是說，開關設置是應用於整個模塊的，開關設置只有重新上電後才能生效。
輸入校準
模擬輸入模塊在使用前應進行校準。其實出廠前已經進行了輸入校準。如果失調和增益電位計已經過重新調整，則需要再次執行輸入校準。步驟如下:
a、切斷模塊電源，選擇所需的輸入範圍。
b、連接CPU和模塊電源，使模塊穩定65438±05分鐘。
c .用變送器、電壓源或電流源在輸入端加零信號。
d、讀取CPU中相應輸入通道的測量值。
e .調節偏置電位計，直到讀數為零或所需的數字數據值。
f、將壹個滿量程值信號連接到其中壹個輸入端子，並讀取發送到CPU的值。
G.調節增益電位計，直到讀數為32，000或所需的數字數據值。
h .如有必要，重復失調和增益校準過程。
EM235輸入數據字格式
下圖顯示了12位數據值在CPU模擬輸入字中的位置。
圖2
可以看出，模數轉換器(ADC)的12位讀數是左對齊的。最高有效位是符號位，0表示正值。在單極性格式中，每1個模數轉換器(ADC)單位，三個連續的0會使數據字改變8個單位。在雙極性格式中，每次模數轉換器改變時，四個連續的0使數據字以1為單位改變。
EM235輸出數據字格式
圖3顯示了CPU模擬輸出字中12位數據值的位置:
圖3
數模轉換器(DAC)的12位讀數在其輸出格式中是左對齊的，最高有效位是符號位，0表示正值。
模擬擴展模塊的尋址
每個模擬擴展模塊按照擴展模塊的順序排序，其中模擬量按照不同的輸入輸出排序。模擬量的數據格式是壹個字長，所以地址必須從偶數字節開始。例如:AIW0，AIW2，aiw4，AQW0，aqw2。每個模擬擴展模塊至少占用兩個通道。即使第壹個模塊只有壹個輸出AQW0，第二個模塊的模擬輸出地址也應該從AQW4開始尋址，依此類推。
圖4示出了在CPU224之後依次排列的4輸入/4輸出數字量模塊、8輸入數字量模塊、4模擬輸入/1模擬輸出模塊、8輸出數字量模塊和4模擬輸入/1模擬輸出模塊的尋址情況，其中灰色通道不能使用。
圖4
模擬值和A/D轉換值之間的轉換
假設模擬量的標準電信號為A0-AM(例如4-20mA)，A/D轉換後的值為D0-DM(例如6400-32000)，模擬量的標準電信號為A，A/D轉換後對應的值為D，由於線性關系，函數關系A = f (d)可表示為數學方程:
A=(D-D0)×(Am-A0)/(Dm-D0)+A0 .
根據這個方程，可以很容易地從d的值計算出a的值。對方程進行逆變換，函數關系d = f (a)可以表示為數學方程:
D=(A-A0)×(Dm-D0)/(Am-A0)+D0 .
以S7-200和4-20ma為例。經過A/D轉換，我們得到6400-32000的值，即A0 = 4，AM = 20，D0 = 6400，DM = 32000。代入公式，我們得到以下結果:
a =(D-6400)×(20-4)/(32000-6400)+4
假設模擬量對應AIW0，當AIW0的值為12800時，對應的模擬電信號為6400× 16/25600+4 = 8ma。
再比如壹個溫度傳感器，其中-10-60℃對應4-20ma，其中T代表溫度值，AIW0是PLC模擬量的采樣值，那麽直接按照上面的公式代入即可:
t = 70×(ai w0-6400)/25600-10
可以用t直接顯示溫度值。
模擬值和A/D轉換值之間的轉換很難理解。這壹段多讀幾遍，結合例題理解。為了方便起見，我們再舉壹個例子:
當壓力變送器的壓力達到滿量程5MPa時，壓力變送器的輸出電流為20mA，AIW0的值為32000。可以看出，每毫安的A/D值為32000/20。當壓力為0.1MPa時，壓力變送器的電流應為4mA，A/D值為(32000/20)×4 = 6400。因此，將AIW0的數值轉換為實際壓力值(單位為KPa)的公式如下:
VW0的值=(的值=(ai w0-6400)(5000-100)/(32000-6400)+100(單位:KPa)。
編程示例
您可以建立壹個小的示例系統來演示模擬編程。這個例子的CPU是CPU222，只有壹個模擬擴展模塊EM235。該模塊的第壹通道連接有壹個4-20mA傳輸輸出的溫度顯示儀表。本儀器量程設置為0-100度，即0度輸出4mA，100度輸出20 mA。溫度顯示儀的鉑電阻輸入端連接220歐姆可調電位器，簡單編程如下:
溫度顯示值= (aiw0-6400)/256
編譯運行程序，觀察程序的狀態。VW30是顯示的溫度值，是否與儀器顯示值壹致。