如何使用SM1231测量现场的模拟量信号？

前面的文章我们介绍了现场多采用4-20mA的电流信号来传送模拟量信号，今天这篇文章我们就具体谈谈怎样通过SM1231来实现对现场模拟量（电压信号和电流信号）的采集。

SM1231是S7-1200系列PLC的模拟量输入模块，对于接收电流和电压信号的模块有三种型号，即：SM 1231 AI 4x13 bit、SM 1231 AI 8x13 bit和SM 1231 AI 4x15 bit。以SM 1231 AI 4x13 bit为例，名称中的"AI"是英文"Analog Input"的缩写，表示模拟量输入；"'4"表示模块有4个通道，"13 bit"表示模拟量转换的分辨率。分辨率越高， 模块对输入信号的变化就越敏感（关于分辨率可参考文章：模拟量信号能被CPU直接处理吗？）。

SM 1231 AI 4x13 bit 消耗背板5V电流 80mA，消耗24V传感器电流45mA；SM 1231 AI 8x13 bit 消耗背板5V电流90mA，消耗24V传感器电流45mA；SM 1231 AI 4x15 bit 消耗背板5V电流80mA，消耗24V传感器电流65mA（每一种模块我们都会介绍下其电流消耗，因为这涉及到硬件安装后能否正常工作，更多关于S7 1200电流消耗的计算，请看文章：S7-1200硬件篇之如何选择电源模块）；

13bit 分辨率的SM1231（SM 1231 AI 4x13 bit，SM 1231 AI 8x13 bit）能够接收的输入电压信号包括：±10V，±5V，±2.5V；电流信号包括：0-20mA和4-20mA；

15bit（SM 1231 AI 4x15 bit）分辨率的模块比13bit的模块多一种电压信号：±1.25V；

这里我们以现场最常用的4-20mA电流信号为例，讲解SM1231的接线方法：

对于电流信号而言，有两线制的传感器和四线制的传感器，二者的接线方式有较大的不同；

所谓两线制（二线制）的传感器，是指一条线用来给传感器供电，另一条线是传感器的信号输出；而四线制传感器，其中两条线分别是电源的正极和负极，另外的两条线用来传送模拟量信号；

两线制传感器的接线如下图：

上图中：24V的电源正极（+）除了给模块供电（L+）外，还接到了两线制传感器的正极（+）给传感器供电；传感器的模拟量信号从负极（-）输出，连接到模拟量输入通道AI0的正极（+），模拟量输入通道AI0的负极（-）与模块的负极（M）及电源的负极（24V-）相连。

注意：把模拟量输入通道的负极（-）与模块的负极（M）相连接，是为了得到相同的参考电势，这样模块检测到的电流信号才是正确的。

四线制传感器由于有单独的电源线，其接线方式不同于两线制传感器，请看下图：

24V电源的正负分别接到传感器的电源正负极上，传感器的输出模拟量信号正（+）接到通道AI0的正（+），传感器的输出模拟量信号负（-）接到通道AI0的负（-）；

请注意：模拟量输入通道的负极（-）没有与模块的负极（M）相连，传感器的电源线负极（-）需要与24V电源的负极及M相连，这里不同于两线制传感器。

本篇小结：SM1231模拟量输入模块的有两种分辨率（13bit和15bit），根据项目的需要进行选择；SM1231能连接电流信号和电压信号模拟量传感器；二线制传感器的接线方式不同于四线制传感器，但都要注意让传感器和模拟输入模块有相同的参考电势；

后续文章我们会介绍SM1231的组态及如何编程获取模拟量的工程值，敬请关注。