SM327数字量输入/可配置输入或输出模块（订货号：6ES7327-1BH00-0AB0，型号：SM327 DI8/DX 8），具有8个独立输入点，8个可独立配置为输入或输出点，带隔离，额定输入电压和额定负载电压均为DC24V，输出电流0.5A，在RUN模式下可动态地修改模块的参数。

SM374 IN/OUT 16（订货号：6ES7 374-2XH01-0AA0）主要用于程序的调试，比较适合于教学，它可以仿真16 DI、16 DO、8 DI/8 DO的数字量模块。如图2-14所示为SM374的操作面板。SM374面板上有一个功能设定开关，用螺钉旋具改变功能设定开关的位置，即可仿真所需的数字量模块；有16个输入状态开关，用于输入状态的设置；有16个绿色LED指示灯，用于指示I/O状态。

 SM374仿真模块的操作面板注意：当CPU处于RUN模式时，不能通过开关进行模式设置。

SM374仿真模块没有列入STEP 7的模块目录中，也就是说，STEP 7不能识别仿真模块的订货号。因此，当给仿真模块的参数赋值时，必须填入被仿真模块的订货号。例如，如果将SM374设置为16点输入，则组态时需输入16DI数字量输入模块的订货号（如6ES7 321-1BH02-0AA0）；如果将SM374设置为16点输出，则组态时需输入16DO数字量输出模块的订货号（如6ES7 322-1BH01-0AA0）；如果将SM374功能设定为8点输入和8点输出，则组态时需输入8DI/8DO数字量模块的订货号（如6ES7 323-1BH02-0AA0）。

2.2.2 模拟量模块

在实际生产过程中，有大量连续变化的模拟量需要用PLC来测量或控制，有的是非电量，如温度、压力、流量、液位、物体的成分（例如气体中的含氧量）和频率等；有的是强电电量，如发电动机组的电流、电压、有功功率和无功功率、功率因数等。1.模拟量值的表示方法

S7-300/400的CPU用16位二进制补码定点数来表示模拟量值。其中高位（第15位）为符号位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。

模拟量模块的模拟值位数（即转换精度）可以设置为9～15位（与模块的型号有关，不包括符号位），如果模拟量值的精度小于15位，则模拟量值左移，使其高位（符号位）在16位字的高位（第15位），模拟量值左移后未使用的低位则填入“0”，这种处理方法称为“左对齐”。设模拟量值的精度为12位，加上符号位，未使用的低位（第0～2位）为0，相当于实际的模拟值被乘以8。

模拟量输入模块的模拟量值与模拟量之间的对应关系，模拟量量程的上、下限（±）分别对应于十六进制模拟量值6C00H和9400H（H表示十六进制数）。

模拟量输入模块在模块通电前或模块参数设置完成后次转换之前，或上溢出时，其模拟量值为7FFFH，下溢出时模拟值为8000H。上、下溢出时SF指示灯闪烁，有诊断功能的模块可以产生诊断中断。

模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号，其主要组成部分是A/D（Analog/Digit）转换器。模拟量输入模块的输入信号一般是模拟量变送器输出的标准直流电压、电流信号。SM331也可以直接连接不带附加放大器的温度传感器（热电偶或热电阻），这样可以省去温度变送器，不但节约了硬件成本，而且控制系统的结构也更加紧凑。2.模拟量输入模块SM331

模拟量输入（AI）模块 SM331 目前有多种规格型号，如8AI×12 位模块、2AI×12 位模块和8AI×16位模块，分别为8通道的12位模拟量输入模块、2通道的12位模拟量输入模块、8通道的16位模拟量输入模块。它们除了通道数和转换精度不一样外，其工作原理、性能、参数设置等各方面都一样。

SM331模块中的各个通道可以分别使用电流输入或电压输入，并选用不同的量程（量程的设置可通过量程卡来设置；没有量程卡的模块，通过不同的端子接线方式设置），有多种分辨率可供选择（9～15位+符号位，与模块有关），分辨率不同转换时间也不同。模拟量转换是顺序执行的，每个模拟量通道的输入信号是被依次轮流转换的。

SM331模块的结构原理如图2-15所示。SM331模块主要由A/D转换器、多路开关、补偿电路、内部电源、光电隔离部件和逻辑电路等组成。其8个模拟量输入通道共用一个A/D转换器，通过多路开关切换被转换的通道，模拟量输入模块各输入通道的A/D转换和转换结果的存储与传送是顺序进行的。各个通道的转换结果被保存到各自的存储器，直到被下一次的转换值覆盖。可以用装入指令“L PIW…”来访问转换的结果。

通道的转换时间由基本转换时间和模块的电阻测试和断线监控时间组成，基本转换时间取决于模拟量输入模块的转换方法（如积分法和瞬时值转换法）。对于积分转换法，积分时间直接影响转换时间，积分时间可在STEP 7中设置。

某一通道从开始转换模拟量输入值起，一直持续到再次开始转换的时间称为AI模块的循环时间，它是模块中所有被激活的模拟量输入通道的转换时间的总和。实际上，循环时间是对外部模拟量信号的采样间隔。为了缩短循环时间，应该使用STEP 7组态工具屏蔽掉不用的模拟量通道，同时应在硬件上将未用通道的输入端短路，从而使其不占用循环时间。

SM331的每两个输入通道构成一个输入通道组，可以按通道组任意选择测量方法和测量范围。模块上需接DC24V的负载电压L+，有反接性保护功能；对于变送器或热电偶的输入具有短路保护功能。模块与S7-300 CPU及负载电压之间是光电隔离的

3.模拟量输出模块SM332

模拟量输出（AO）模块SM332用于将CPU送给它的数字信号转换为成比例的电流信号或电压信号，对执行机构进行调节或控制，其主要组成部分是D/A转换器，可以用传送指令“T PQW…”向模拟量输出模块写入要转换的数值。

SM332有多种不同型号，如4AO×12位模块、2AO×12位模块和4AO×16位模块，分别为4通道的12位模拟量输出模块、2通道的12位模拟量输出模块、4通道的16位模拟量输出模块。

模拟量输出模块未通电时输出一个0mA或0V的信号。处于RUN模式、模块有DC24V电源，且在参数设置之前，将输出前一数值。进入STOP模式、模块有DC24V电源时，可以选择不输出电流电压、保持后的输出值或采用替代值。在上、下溢出时，模块的输出值均为0mA或0V。

AO模块的转换时间包括内部存储器传送数字化输出值的时间和D/A转换的时间，模拟量输出各通道的转换是按顺序进行的。

AO模块的循环时间是所有被激活模拟量输出通道的转换时间的总和。应关闭未使用的模拟量通道，以减小循环时间。

AO模块的响应时间是一个比较重要的指标，响应时间就是在内部存储器中出现数字量输出值开始到模拟输出达到规定值所用时间的总和。它和负载特性有关，负载不同（容性、阻性和感性负载），响应时间也不一样。

模拟量输出模块SM332的额定负载电压均为DC24V；模块与背板总线和负载电压均有光电隔离，使用屏蔽电缆时远距离为200m；都有短路保护，短路电流大25mA，大开路电压18V；每个通道都可单独编程为电压输出或电流输出，输出精度为12位。

使用STEP 7组态工具或SFC系统功能调用，可以设定诊断中断允许、输出诊断、输出类型、输出范围及L+掉电或模块故障后的替代值等参数。输出模块的一个通道组即一个通道，如果模块中的一个通道不使用，则可以通过设定输出类型 除该通道，并让输出保持开路。

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在模拟量模块具有诊断能力和赋有适当参数的情况下，故障和错误产生诊断中断，板上的SF LED灯闪烁。SM332能对电流输出做断线检测，对电压输出做短路检测

SM334在一块模块上同时具有模拟量I/O功能，目前主要有两种规格，都是4AI/2AO，一种是I/O精度为8位的模块，另一种是I/O精度为12位的模块。输入测量范围为0～10V或0～20mA，输出范围为0～10V或0～20mA。

SM335有以下几个主要功能。

① 4个快速模拟量输入通道，基本转换时间长为1ms；

② 4个快速模拟量输出通道，每通道长转换时间为0.8ms；

③ 10V/25mA的编码器电源；

④ 一个计数器输入（24V/500Hz）。

SM355有以下两种特殊工作模式。

① 只进行测量：模块不断地测量模拟量输入值，而不更新模拟量输出，它可以快速测量模拟量（＜0.5ms）。

② 比较器：SM335对设定值与测量的模拟量输入值进行快速比较。

模拟量模块具有许多特性，可以通过参数赋值，来设定模块的特性。参数分为动态参数和静态参数两种。通常使用STEP 7对模拟量模块进行静态与动态参数赋值，此时CPU必须处于“STOP”模式。当设定完所有的参数后，应将参数下载到CPU。当CPU从“STOP”模式转换为“RUN”模式时，CPU即可将参数传送到每个模拟量模块；如果没有使用STEP 7进行参数赋值，模块将使用默认设置。

通过系统功能SFC55，可以修改当前用户程序中的动态参数，但必须注意，在CPU进行RUN→STOP、STOP→RUN转换后，使用STEP 7所设定的参数将再次恢复。

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模拟量模块的参数只有诊断功能属于静态参数，其余均是动态参数，具体参数

根据测量的需要，可以将电压、电流和电阻等不同类型的传感器连接到模拟量输入模块。为了减少电磁干扰，对于模拟信号应使用屏蔽双绞电缆，并且模拟信号电缆的屏蔽层应该两端接地。如果电缆两端存在电位差，将会在屏蔽层中产生等电势耦合电流，造成对模拟信号的干扰。在这种情况下，应该让电缆的屏蔽层一端接地。1.带隔离的模拟量输入模块

一般情况下，CPU的接地端子与M端子用短接片连接。带隔离的模拟量输入模块的测量电路参考点MANA与CPU模块的M端子之间没有电气连接，如图2-18所示。如果参考电压UANA和CPU的M端存在一个电位差UISO，必须选用带隔离的模拟量输入模块，通过在MANA端子和CPU的M端子之间使用一根等电位连接导线，可以确保UISO不会超过允许值。2.不带隔离的模拟量输入模块

对于不带隔离的模拟量输入模块，在CPU的M端子和测量电路参考点MANA之间，必须建立电气连接，应连接MANA端子与CPU或者IM153的M端子，否则这些端子之间的电位差会破坏模拟量信号。

在输入通道的测量线 M-和模拟量测量电路的参考点 MANA之间只会发生有限的电位差UCM（共模电压）。为了防止超过允许值，应根据传感器的接线情况，采取不同的措施。3.连接带隔离的传感器