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一般地讲，对PLC模拟量控制系统的要求都是看在某种典型输入信号下，其被控量变化的过程。例如，自动调节系统，就是看扰动作用引起被控量变化的过程；随动系统就是看被控量，如何克服扰动影响，跟随给定量的变化而变化的过程等。对每类系统被控量变化过程的共同要求是稳定性、快速性和准确性。即：稳、准、快。

    (1)稳定性

    稳定性一般指系统的被控量一旦偏离期望值，则应随时间的增长逐渐减小或趋于零。对于稳定的自动调节系统，其被控量因扰动而偏离期望值后，经过一个过渡时间，应恢复到原来的期望值；对于稳定的随动系统，被控量应能跟踪给定量的变化而变化。反之，不稳定的控制系统，其被控量偏离期望值后，将随时间的增长而发散。

    所以，稳定性是保证控制系统正常工作的先决条件。稳定是所有控制系统首先要满足的要求。不稳定，被调节量变化不定，以至于产生振荡，那是不允许的。

    (2)准确性

    准确性是指当过渡过程结束后，被控量的稳态值与期望值的一致性。实际上，由于系统结构、外作用形式，摩擦、间隙等非线性因素的影响，以及受模拟量控制与数字量相互转换分辨率的限制，被控量的稳态值与期望值之间总会有误差，称为稳态误差。在实际上．完全没有这个误差是不可能的。

    这个稳态误差小，则精度高。这个误差尽可能小，这也是对控制的基本要求。精度当然越高越好。但也要有个合适的“度”。一般来讲，合乎要求就可以了。

    (3)快速性

    除了稳定性、准确性，在多数情况下，还对过渡过程的形式和快慢有要求，一般称之为动态性能。快速性是指系统实际值偏离要求（设定）值时，系统能很快（过渡时间短）而又平稳地回到设定值。

  对于模拟量控制系统，主要有3个信息：①被调节量，或称被控量，也称调节量，是反映被控系统的状态、行为、性能或功能的信息；②控制量，也称控制，是经PLC处理后产生控制作用的信息；③干扰量，它与控制相反，总是使系统的状态与行为产生所不希望的变化。干扰信息有时不好检测，而如采用闭环控制也可不检测。

    模拟量是连续量，多数是非电量。而PLC只能处理数字量、电量。为此，一般来讲，要有传感器，把模拟量转换成电量；如果这电量不是标准的，还需要有变送器，把电量变换为标准的电信号，如4～20mA等；要有模拟量(A)到数字量(D)转换的模拟量输入单元（模块），把这些标准的电信号变换成数字信号；要有数字量(D)到模拟量(A)转换的模拟量输出模块，把PLC处理后的数字量变换成模拟量；要有执行器，根据模拟量的大小执行相应的模拟输出控制动作。

    当然，如同处理逻辑量一样，PLC的CPU、内存、相应的程序等也是必需的。只是，这里多了以上提到的信号的采集、转换、变换及执行等环节。

    所以，一个完整的模拟量PLC控制，一般来讲，其过程是用传感器采集信息，并把它变换成标准电信号，进而送给模拟量输入模块；模拟量输入模块把标准电信号转换成CPU可处理的数字信息；CPU按要求对此信息进行处理，产生相应的控制信息，并传送给模拟量输出模块。

    模拟量输出模块得到控制信息后，经变换，再以标准信号的形式传给执行器；执行器对此信号进行放大和变换，产生控制作用，施加到受控对象上。模拟量控制过程如下：信息采集→信息变换→信息处理→信息反变换→控制输出。

 可以从不同角度划分PLC对模拟量控制的类型：

    ·按模拟量控制方法分，有单回路反馈控制、串级控制等。

    ·按控制方式分，有开环控制系统、闭环控制系统及复合控制系统。

    ·按元件类型分，有机械系统、电气系统、机电系统、液压系统及气动系统。

    ·按系统功能分，有温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统、位置控制系统及速度控制系统。

    ·按系统性能分，有线性系统和非线性系统、定常系统和时变系统。

    ·按输出量分，有定值控制系统（调节器），随动系统及程序控制系统。

    ·按模拟量的输入方法分，有模拟量输入单元( AI)、脉冲输入(PI)。

    ·按控制模拟量输出的方法分，有模拟量输出单元(AO)、开关量的ON/OFF (DO)输

    出、脉冲量（不同脉宽）输出(PO)。

    把以上情况进行组合，将有6种类型：AI - AO、AI - DO、AI - PO、PI - AO、PI - DO、PI - PO。此外，还可能单纯地用开关量( DI)控制模拟量输出( AO)。这一般用于手动控制。

 用PLC来控制模拟量主要有三个特点：一是有误差，二是断续的，三是有时延。艾特贸易网简单介绍这三个特点，并对物理量在时间上、取值上的特点加以说明。

    1．误差

    模拟量在时间上、取值上是连续的。

    对模拟量按一定时间间隔取值，称为采样。采样后得到的值即为离散量。显然，离散量在时间上是离散的，即只在采样的瞬间代表当时的模拟量值，其他时刻的模拟量的值不代表。但取值上是连续的。

    用数值来逼近离散量，即求与实际的离散量Z接近的数字量，称为量化。量化后的离散量称为数字量。数字量在时间与取值上都是离散的。

    PLC只能处理数字量，而要用它控制模拟量，必须先要对这些模拟量进行采样与量化。

    正是要量化，所以量化后的值总是与模拟量的原值存在误差，但这个误差是可控的。办法靠选用合适的输入、输出模块的位数。如用8位输入模块，其量化的值只能是0到255(16进制FF)之间的整数。故其分辨率为256分之一。如果选的位数多，分辨率高精度也高。单位数多，模块也贵。高过16位时还要用双字指令处理，但这也将增加资源开销和处理时间。

    误差可得到控制是一个Z重要的优点，只是这里也有一个合理的“度”，应在保证精度的要求下，力求减小位数。

    2．断续

    正是要采样，所以是断续的。只是在PLC I/O刷新时，输入模块才把实际值读入PLC；输出模块或输出点才把控制信号输给系统，并控制系统。只有在这时，才相当于它的采样开关合上，系统是闭合的。但这个闭合时间是很短暂的。而较长的时间是用在PLC运行程序、对采集到的数据进行处理。而这期间系统闭环是断开的。可见，PLC模拟量控制系统是典型的采样控制系统。

    为了保证采样信号能较少失真地恢复为原来的连续信号，根据采样定理，采样频率一般应大于或等于系统频率的两倍。频率是系统幅频特性上幅值为零时的频率。

    3．时延

    实际系统本身的惯性及动作传递也有个过程，有一定时延。用PLC进行控制，采样、信息处理及控制输出也有个过程，更有时延。在实施一个新一轮的控制作用后，不能指望立即就会有所反应。所以，不能因为一时不能得到所期望的反应，就一味地改变控制作用。那样，很可能使系统出现不稳定。再如，用PID控制，其运算间隔不应太短，如无特殊措施，其间隔起码要大于程序的扫描周期等。

    以上三个特点，在确定控制算法、设计控制程序及选定控制参数时，必须要考虑。

模拟量输出方法有三种。

    1．用模拟量输出模块（单元）控制输出

    为使控制的模拟量能连续、无波动地变化，的办法是用模拟量输出模块。模拟量输出模块的功能是将数字输出值转换为模拟信号，简称DA单元。模拟量输出模块的参数有诊断中断、组诊断、输出类型选择（电压、电流或禁用）、输出范围选择及对CPU STOP模式的响应。

    模拟量输出流程是：CPU把指定的数字量信号传送到模拟量模块的缓冲器中，模拟量模块通过D/A转换器，把缓冲器的内容转变为成比例的标准电压或电流信号，标准电压或电流驱动相应的执行器动作，完成模拟量控制。

    使用模拟量输出模块时应按以下步骤进行：

    [1]选用。要选性能合适的单元，既要与PLC型号相当，规格、功能也要一致，而且配套

    的附件或装置也要选好。

    [2]接线。模拟量输出模块可为负载和执行器提供电源。模拟量输出模块使用屏蔽双绞线

    电缆连接模拟量信号至执行器。电缆两端的任何电位差都可能导致在屏蔽层产生等电

    位电流，进而干扰模拟信号。为防止发生这种情况，应只将电缆一端的屏蔽层接地。

    [3]设定。有硬设定及软设定。硬设定用DIP开关，软设定用存储区或运行相应的初始化

    PLC程序。作了设定，才能确定要使用哪些功能，选用什么样的数据转换，数据存储

    于什么单元等。一句话，没有进行必要的设定，如同没有接好线一样，模块也是不能

    使用的。

    2．用开关量ON/OFF比值控制输出

    改变开关量ON/OFF比例，进而用这个开关量去控制模拟量，是模拟量控制输出Z简单的办法。这个方法不用模拟量输出模块，即可实现模拟量控制输出。不足的是，这个方法的控制输出是断续的，系统接收的功率有波动，不是很均匀。如果系统惯性较大，或要求不高，容许不大的波动时可用。为了减少波动，可缩短工作周期。

    3．用可调制脉宽的脉冲量控制输出

    有的PLC有半导体输出的输出点，可缩短工作周期，提高模拟量输出的平稳性。用其控制模拟量，则是既简单又平稳的方法。

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