S7-200 SMART有两款模拟量输出模块：EM AQ02和EM AQ04。

EM AQ02是具有2路模拟量输出通道的模块，其外形尺寸为45mm×100mm×81mm（宽度×高度×厚度）。每个模块消耗背板5V电流60mA；在不带负载的情况下，消耗24V传感器电流50mA；在带负载的情况下，消耗24V传感器电流90mA。模拟量输出通道支持±10V的电压信号输出及0～20mA的电流信号输出；使用电压信号输出时，其精度为11bit+1bit符号位，量程范围为-27648～+27648；使用电流信号输出时，其分辨率为11位，量程范围为0～27648。EM AQ02有上下两个接线端子，上面编号为X10，下面编号为X11。X10-1为24V电源正极；X10-2为24V电源负极；X10-3为功能性接地；X11-4和X11-5为模拟量输出通道0，其中X11-4为通道的负极；X11-6和X11-7为模拟量输出通道1，其中X11-5为通道的负极

EM AQ04是具有4路模拟量输出通道的模块，其外形尺寸为45mm×100mm×81mm（宽度×高度×厚度）。每个模块消耗背板5V电流60mA；在不带负载的情况下，消耗24V传感器电流75mA；在带负载的情况下，消耗24V传感器电流155mA。模拟量输出通道支持±10V的电压信号输出及0～20mA的电流信号输出。

使用电压信号输出时，其精度为11bit+1bit符号位，量程范围为-27648～+27648；使用电流信号输出时，其分辨率为11bit，量程范围为0～27648。关于输出数值与输出电压及输出电流的关系，请参考2.7.2节。

除了单独的模拟量输入和模拟量输出模块，S7-200 SMART还提供两种同时具有模拟量输入和模拟量输出的模块：EM AM03和EM AM06。

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模拟量信号采集基本是这样一个过程：现场的模拟量传感器将采集的信号通过信号线传送到PLC的模拟量输入模拟量中，CPU通过读取模拟量输入模块的值来获取实际的物理量。常见的模拟量传输信号有：4～20mA、±10V等。

假如当前信号线上的电流等于5mA，那么它表达了一个什么样的含义呢？这“5mA”的信号是怎样被转换成温度或压力的值的呢？我们知道现代的微电子计算机都是基于冯·诺依曼的二进制理论，它只能处理0和1组成的数字量的信号，CPU是无法理解“5mA”表示的含义的。模拟量的信号在被CPU处理之前，都要先转换成数字量，这就常说的模数转换。

模数转换也称为A/D转换，由专门的模数转换器完成。总体来说，模数转换器包括两个部分，即模拟部分和数字部分，模拟部分主要包括采样器和调节器，采样后的信号经过调制器，然后输出一位一位的数据位流；数字部分是一个数字滤波器，它对模拟部分输出的数字流进行除噪处理，滤除大部分的量化噪声，*终得到转换后的数字量结果。

听起来有点抽象，对于模数转换，我们不探究太多的细节，先弄清楚几个与模拟量模块型号选择有关的概念。

① 分辨率：是指将满量程的信号分成N等份，每一份所表示的大小。N越大，分辨率就越高，转换后的数字量就越接近实际模拟量。比如S7-1200的模拟量输入模块SM 1231 AI 4×13bit，名称中的“13bit”表示“12bit”的分辨率+“1bit”的符号位。“12bit”的分辨率表示把满量程信号分成2的12次方（4096）等份；比如满量程信号为温度100℃，那么每一份等于100℃/4096=0.0244℃，表示该模拟量模块能检测到的*小温度变化是0.0244℃。如果我们选择“8bit”的模块，它表示把满量程信号分成2的8次方（256）等份；仍以满量程信号为温度100℃为例，则每一份等于100℃/256=0.39℃，所以“8bit”的模块能检测到的*小温度变化为0.39℃，显然它的分辨率比12bit的要小很多，对测量信号的变化的敏感度要低。

模拟量输入模块——EM AE08

EM AE08是具有8路模拟量输入通道的模块，其外形尺寸为45mm×100mm×81mm（宽度×高度×厚度）。该模块无负载功率为2.0W，消耗背板5V电流80mA。EM AE08模拟量模块支持的输入电压信号包括±10V、±5V、±2.5V、±1.25V四种，支持的输入电流信号包括0～20mA和4～20mA两种。其模块的转换精度及转换的数值与EM AE04相同（参考2.6.2节）。

EM AE08上下各有两个接线端子排，上面两个编号为X10和X11，下面两个编号为X12和X13。每个接线端子排有7个接线端子，其中X10的1号为24V电源正极；2号为电源负极；3号为功能性接地；4号为输入通道0的正极（AI 0+），5号为输入通道0的负极（AI 0-）；　模拟量输出模块概述

模拟量输入及输出模块——EM AM03

EM AM03是具有两路模拟量输入和一路模拟量输出的模块，其外形尺寸为45mm×100mm×81mm（宽度×高度×厚度）。在无负载的情况下，模块消耗的功率为1.1W；每个模块消耗背板5V电流60mA；在不带负载的情况下，消耗24V传感器电流30mA；在带负载的情况下，消耗24V传感器电流50mA。

EM AM03有两路模拟量输入通道，支持电压信号和电流信号两种。电压信号包括：±10V、±5V、±2.5V；分辨率为：12bit+1bit符号位。关于电压信号和转换数值的关系可以参考2.6.2节。

电流信号为0～20mA；分辨率为12bit。关于电流信号和转换数值的关系可以参考2.6.2节。

EM AM03有一路模拟量输出通道，支持的信号包括：±10V的电压信号或者0～20mA的电流信

号。电压信号的分辨率为11 bit+1bit符号位；电流信号的分辨率为11bit。

EM AM03的上面有2个接线端子排，编号为X10和X11；下面有1个接线端子排，编号为X12。每个端子排有7个接线端子，其中：X10-1为24V电源正极；X10-2为24V电源负极；X10-3为功能性接地；X11为模拟量输入接线端子排；X12为模拟量输出接线端子排。

模拟量输出模块实现这样一种功能：把CPU的运算结果（数字量）转换成标准的电压信号或电流信号进行输出。这种电压或电流信号，通过电缆输入到执行机构中。随着输出电压或电流信号的变化，执行机构也相应地发生变化。例如：我们可以把模拟量输出模块和比例阀相连，通过输出信号的大小，来控制比例阀的开度（可在0%～****之间连续变化）。常见的模拟量电压信号包括：±5V，±10V；常见的模拟量电流信号包括：0～20mA；4～20mA。

从数字量到模拟量的转换，称为数模转换。数模转换又称为D/A转换，它是靠模块内部的数模转换器完成的。数模转换器可以将输入的二进制数字量转换成模拟量，并以电压或电流的形式向外输出。一般常用的线性数模转换器，其输出的模拟量电压U0与输入数字量Dn之间成正比关系，U0=UrefDn，Uref为参考电压。

数模转换的简单原理如下：数模转换器将输入的每一位二进制数值按其权重大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，得到的总的模拟量就与之前输入的数字量成正比关系，这样便实现了数字量到模拟量的转换。数模转换方框图（电压信号）。工程上的PLC的模拟量输出模块的工作过程，就是典型的数模转换过程。

判断一个模拟量输出模块功能的强弱，或者说判断数模转换的技术指标，主要有如下几个。