摘要：上回我们说完了PLC的两条腿——数字量输入（DI）和数字量输出（DO），就好像我们手脏了，去水池边洗手，水龙头接收到我们手的开信号（DI），流出水来（DO），洗好了接收到我们手的关信号，龙头关闭。So easy吧？
2019年就要过去了，当初的新年愿望都实现了么？反正我的网红愿望是没有实现，为什么呢？实力不行，还不够努力！这一年中奋力拼搏的人一定有所收获，向你们致敬！
言归正传，上回我们说完了PLC的两条腿——数字量输入（DI）和数字量输出（DO），就好像我们手脏了，去水池边洗手，水龙头接收到我们手的开信号（DI），流出水来（DO），洗好了接收到我们手的关信号，龙头关闭。So easy吧？
可现在冬天了，用凉水洗手太冷了，而且像我这样的纤纤玉指是不能沾凉水的，那就需要热水器里的热水。水太凉了不行，会肚子疼，太热了也不行，二师兄烫毛的时候可以，虽然二师兄已经贵不可攀烫不起了。那怎么判断凉还是烫呢？这就需要模拟量输入（AI）了，也就是Analog Input，我们手所感知的温度就是一个模拟量输入值，它跟数字量的区别显而易见，数字量只有两种状态，0或者1，而模拟量是连续变化的，比如水温，就是0-100°C，我们的手就负责感知温度，接收温度的信号值，10度、20度太凉，30度温吞吞，40度刚刚好，50度、60度就烫手了，这样的一个信号就是典型的模拟量输入信号。
我们的大脑除了感知喜怒哀思悲恐惊的感情，还可以负责数据的计算处理，手接触到水，就会告诉我们热还是凉，那PLC怎么像大脑一样做出这样的判断呢？我们就来看一下这个重要的处理过程A/D转换，也就是模拟量怎么变成计算机可以识别的数字信号。
转换过程中有两个重要的概念，第一个是分辨率，也就是用几位数字信号代表一个模拟量值，或者换一种简单的说法，把一个模拟量值分几份。还是用水温0-100°C来举例子，如果只用一位数字量来分辨水温，那么就只有两个状态：0代表0度，1代表100度，这太不精确了。那如果用两位数字量来表示呢？把0-100°C分三份，如下表（注意是三份，不是四份，原因自己找哦）：
如果是8位呢，正好一个字节（Byte），2进制缩写为：2#，那么一个字节就是2#0000 0000到2#1111 1111，变成10进制就是0到255，水温被分的更细，如果16位，正好是一个字（Word），那就是10进制的0到65535，可以看到，分辨率越高，分的越细，水温会被表示的更为精确。有点像我们显示器、电视或者手机的分辨率，分辨率越高，画面被切割的越细腻，图像也就越清晰，道理相同。
第二个概念是采样频率，也就是单位时间内测量多少次模拟量的值，如果一年测两次，大年初一吃饺子一次，夏天吹空调吃冰棍的时候一次，那中间的春天的温度信息都是遗失的，这样做的结果一定让你妥妥的被人骂到狗血淋头。赶紧动起来，一分钟测一次，结果稍稍可以接受，如果是在健身房上班，让你测游泳池温度，这样的频率应该可以过关。但如果让你测的是洗澡水的温度，那说不定又要被投诉了，水温到60度了，还没到测量的时间，客人已经被烫伤了，那必须增加测量的频率，五秒一次，水温不合适随时调节。但如果在化工厂上班，温度的变化直接影响一罐原料的成品质量，一秒三次的频率才能保证正常的生产。可以看到，不同的场合需要不同的采样频率，采样频率的大小决定了这个模拟量值变化的趋势是否平滑。
最后就是A/D转换的过程了，其实就是一个比较的过程，首先根据采样频率采集模拟量值，如下图：
然后把采到的值，根据分辨率，与每个阶梯对比，下图以三位为例，还是测量水温。把0-100°C分了7份，温度阶梯如下：
如果测到的温度在0-14.29度之间，输出的数字量值为000，温度上升到14.3度，输出数字就变为了001，单纯比较测得的水温和阶梯值就得到了输出的数字量值。
当然，这其中还有滤波、算法、电路设计等问题，不过，不重要，我们了解原理就可以了，模拟量模块读取模拟量值，最终转换成数字量的一个值（一般是一个Word），并传送到PLC的处理器中，就像手感知水温，传送到大脑，告诉我们，水温正好，可以准备脱衣服洗澡了。
可是万一测到水温不合适，怎么调节一下呢？别急，下次我们就看水温是怎么调节的，聊聊模拟量输出AO是怎么一回事。
