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第一次转换之前，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。
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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。
针对不同要求，这些设备可分为以下 5 个等级：
SIMATIC IPC347 – 高性价比
SIMATIC IPC547 –*新技术和*高性能，价格颇具吸引力
SIMATIC IPC647– 结构极为紧凑，具有极强的工业功能
SIMATIC IPC847 – 结构极为紧凑，具有极强的工业功能
SIMATIC IPC1047 – 极高的性能与可扩展性
IPC 系列 547、647 和 847 的共享工业功能
使用 Intel Core 处理器，可针对工业环境中的复杂自动化任务和计算量很大的 PC 任务实现*高系统性能
设计 24 小时运行
具有监视和诊断功能（如针对温度、风扇、加密狗）
采用前部 LED 概念，实现有效的自诊断，例如，监视 RAID1 组态器中的硬盘、风扇或以太网状态显示器
RAID1 配置（镜像磁盘），可以选用“热插拔”可移动硬盘托架
硬盘*大容量高达 2 TB，可用于存储大批量数据
SSD （固态硬盘驱动）SATA，还可选作为 RAID1 组态
SSD（电子式硬盘）M.2 NVMe
冗余交流电源，可选
尺寸小型紧凑，可以安装在深度仅 500mm 的控制箱中
由于使用了过压通风设计将风扇安装在前部以及防尘滤网，实现了防尘保护
可锁定的前门
由于使用现成的伸缩式导管进行安装，实现了维护友好型设备设计
实现了维护友好型设计，如可从前面更换风扇/过滤网，无需使用工具，打开机箱只需松开一个螺丝。
标准实现为工业工作站或服务器
预安装、激活了操作系统，可以实现快速调试
通过恢复 DVD 或 U 盘，快速恢复 HDD 的交付状态
组件具有高灵活性和可可扩展性
带 PCI 和 PCI Experess 扩展槽
独立的工业化产品设计
SIMATIC IPC347G – 高性能，价格*优
Intel Pentium 和 Intel Core i 系列处理器，第 6 代
可锁定的前盖
40 °C 室温下不间断工作且无能量损失
可从库存及时提供 7 种配置
供货期大约为 3 年
保证至少 3 年内可获得备件
SIMATIC IPC547J – *新技术和*高性能，价格颇具吸引力
Intel Core i 第 10 代处理器和 Xeon
*大配置且不断电（扼流）情况下，即使环境温度*高可达 40 °C，处理器也可保持*高性能。
可选 RAID5 配置（带奇偶校验的磁盘分条），布置在热插拔可移动硬盘托架中
带附加热备硬盘的 RAID1 和 RAID5 配置，可选
由于使用受控风扇，噪音较低
SIMATIC IPC647E – 结构极为紧凑，具有极强的工业功能
4 个 PCI/PCI Express 插槽可自由用于安装长型扩展卡，实现*高的紧密性
具有高温工作稳定性，即使环境温度*高可达 50 °C，处理器也可保持*高性能
由于使用了特殊的硬盘固定器，实现了高抗震动/撞击能力
Intel Core i 第 8 代处理器和 Xeon
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。