前言人类对于世界的认识是从观察开始的，悟空西行之始就以“壮士断腕”的方式与“眼、耳、鼻、舌、身、意”断绝了关系，而带着《般若波罗蜜多心经》上了路。而这六根却是人类观察这个世界、认识这个世界的基本方式。至少现在看来拥有六根的机器正是工程师们孜孜不倦地追求，成功的那一天也许有人会喜极而泣，而也许会悔恨终身……人类最初的研究只能基于人类与生俱来的方式，用眼睛观察星空，用耳朵倾听旋律。而人们发明的工具和仪器让人类感知世界能力通过自己的方式获得了延伸。而自从人类发明了工具之后人类研究世界的能力又大大地提升了。年伽利略将望远镜指向天空发现了人类之前从来没有讲过的一片天地，自此哲学在数学的帮助下逐渐产生了现代科学。给人们带来了全新的世界观和生活方式，而这套体系从一出生就是基于人类模拟的观察和思维，类如力、速度、电压、温度和压力。什么是模拟量首先简单的区分和理解下消息、信号和信息。消息是一切内容的本质，理论上宇宙万事万物都包含有消息可以通过某种方式被外界获得。信号是消息向外传递的载体，是外界获得消息的必要手段。信息是指人类从信号中解读出的内容。例如日出是一种消息，阳光就是信号，人类看到阳光后则知道天亮了而且是个晴天。这里所说的模拟量其实是指模拟量信号，属于一种信息的载体。模拟量信号是指那种随时间连续变化的物理量。模拟与数字相对一个是指时间上连续一个不连续，数学上的区分是连续和离散。而模拟量的应用两部分：模拟量信号的采集以及模拟量信号的解读。通过选取合理的传感器采集需要的物理量（例如PT或红外传感器）来进行信息的获取。传感器将部分信息转换为一定规格的信号，通过调理放大后标准形式的电压或电流或通信的方式将信号传递给PLC，PLC在根据事先的约定从信号中解读出信息，完成整个信号的传递。为什么要用模拟量对于PLC来说与外界交换信息的三种主要形式：开关量、模拟量和通信。开关量最为简单可靠但PLC从每个开关量中能够获取的信息太少，只能得到通和断两种状态。通信传输的数据量最大但是通信实现方式较为复杂不是所有的信息交流的对象都有用通信功能。就跟不是所有动物都会说话一样，通信的双方必须电平匹配、编码匹配、协议匹配。模拟量介于开关量和通信之间，通过而两到三根线传递一个实时变化的物理量，这个量实现传感器或者变换器与被测对象的直接沟通。模拟量可以通过传感器直接获得，通过简单的放大电路或者调理调理电路就可以直接变换为标准的模拟量信号，电路规模较小，可靠性高，实时性好，因此模拟量在工业现场的应用较多。但是模拟量也存在着传输距离较短，容易受到干扰，存在温度和时间漂移等问题。可以通过类似西门子ET分布式采集系统将模拟量信号现场采集然后通过通信总线的方式传送至PLC中，从而延伸模拟量信号的应用范围。配ET扩展模块几点技巧1、接线使用屏蔽的双绞线，消除共模干扰；屏蔽层在传感器侧单端接地即可，另一端悬空处理；信号线与大电流电源线分开布置；尽可能使用电流信号，抗干扰能力较强。所有的线（包含而不限于模拟量）越短越好。2、滤波所有模拟量都需要考虑滤波问题；PLC的A/D转换模块属于高速模块只需要微秒就可以完成；模块硬件本身无法分辨有用信号还是噪声；对于随机噪声通过“多次读数平均”的滤波方法最为简单有效，代价式牺牲时效性；除了硬件滤波可以自己通过软件自己滤波，这样更加灵活可控。经典的软件滤波算法有：限幅滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、中位值平均滤波法、限幅平均滤波法、一阶滞后滤波法、消抖滤波法。具体算法自行百度吧，都有现成的介绍。3、电压-电流转换电压电流信号看似差距巨大，实际上两者之间可以方便的进行转换。以西门S7-为例：模拟量输入模块的电压型接口的阻抗大于2MΩ，相当于开路。电流型输入阻抗为Ω.模拟量输出模块电压负载最小Ω，负载太小会造成回路电流太大损坏D/A芯片。电流输出负载最大Ω，太大无法驱动的起来（所需电压太高）。有了这样的参数之后就可以方便的进行电压-电流信号的转换了。例如控制对象为电压驱动，我们为了提高系统的可靠性PLC选择电流输出。因此我们只需要在被控对象测并接一个Ω的电阻即可，就可以将电流输出转换为一个2~10V的电压信号。4、多路开关有时候需要采集的模拟量信号较多，如果每一个信号对应PLC的一个模拟量采集通道会造成模拟量采集模块过多。对于那些实时性要求不高的信号可以通过固态继电器将多个信号分时接入PLC采集口，这样可以大大减少模拟量采集模块的数量。5、模拟量的计算方法模拟量信号从传感器到程序流程：如果使用的PLC是西门子S7-1其指令系统有标准的归一化指令。使用方式如下图所示。
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