2019年就要過去了，當初的新年愿望都實現了么？反正我的網紅愿望是沒有實現，為什么呢？實力不行，還不夠努力！這一年中奮力拼搏的人一定有所收獲，向你們致敬！
言歸正傳，上回我們說完了PLC的兩條腿——數字量輸入（DI）和數字量輸出（DO），就好像我們手臟了，去水池邊洗手，水龍頭接收到我們手的開信號（DI），流出水來（DO），洗好了接收到我們手的關信號，龍頭關閉。So easy吧？
可現在冬天了，用涼水洗手太冷了，而且像我這樣的纖纖玉指是不能沾涼水的，那就需要熱水器里的熱水。水太涼了不行，會肚子疼，太熱了也不行，二師兄燙毛的時候可以，雖然二師兄已經貴不可攀燙不起了。那怎么判斷涼還是燙呢？這就需要模擬量輸入（AI）了，也就是Analog Input，我們手所感知的溫度就是一個模擬量輸入值，它跟數字量的區別顯而易見，數字量只有兩種狀態，0或者1，而模擬量是連續變化的，比如水溫，就是0-100°C，我們的手就負責感知溫度，接收溫度的信號值，10度、20度太涼，30度溫吞吞，40度剛剛好，50度、60度就燙手了，這樣的一個信號就是典型的模擬量輸入信號。
我們的大腦除了感知喜怒哀思悲恐驚的感情，還可以負責數據的計算處理，手接觸到水，就會告訴我們熱還是涼，那PLC怎么像大腦一樣做出這樣的判斷呢？我們就來看一下這個重要的處理過程A/D轉換，也就是模擬量怎么變成計算機可以識別的數字信號。
轉換過程中有兩個重要的概念，第一個是分辨率，也就是用幾位數字信號代表一個模擬量值，或者換一種簡單的說法，把一個模擬量值分幾份。還是用水溫0-100°C來舉例子，如果只用一位數字量來分辨水溫，那么就只有兩個狀態：0代表0度，1代表100度，這太不精確了。那如果用兩位數字量來表示呢？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，正好一個字節（Byte），2進制縮寫為：2#，那么一個字節就是2#0000 0000到2#1111 1111，變成10進制就是0到255，水溫被分的更細，如果16位，正好是一個字（Word），那就是10進制的0到65535，可以看到，分辨率越高，分的越細，水溫會被表示的更為精確。有點像我們顯示器、電視或者手機的分辨率，分辨率越高，畫面被切割的越細膩，圖像也就越清晰，道理相同。
第二個概念是采樣頻率，也就是單位時間內測量多少次模擬量的值，如果一年測兩次，大年初一吃餃子一次，夏天吹空調吃冰棍的時候一次，那中間的春天的溫度信息都是遺失的，這樣做的結果一定讓你妥妥的被人罵到狗血淋頭。趕緊動起來，一分鐘測一次，結果稍稍可以接受，如果是在健身房上班，讓你測游泳池溫度，這樣的頻率應該可以過關。但如果讓你測的是洗澡水的溫度，那說不定又要被投訴了，水溫到60度了，還沒到測量的時間，客人已經被燙傷了，那必須增加測量的頻率，五秒一次，水溫不合適隨時調節。但如果在化工廠上班，溫度的變化直接影響一罐原料的成品質量，一秒三次的頻率才能保證正常的生產。可以看到，不同的場合需要不同的采樣頻率，采樣頻率的大小決定了這個模擬量值變化的趨勢是否平滑。
最后就是A/D轉換的過程了，其實就是一個比較的過程，首先根據采樣頻率采集模擬量值，如下圖：
然后把采到的值，根據分辨率，與每個階梯對比，下圖以三位為例，還是測量水溫。把0-100°C分了7份，溫度階梯如下：
如果測到的溫度在0-14.29度之間，輸出的數字量值為000，溫度上升到14.3度，輸出數字就變為了001，單純比較測得的水溫和階梯值就得到了輸出的數字量值。
當然，這其中還有濾波、算法、電路設計等問題，不過，不重要，我們了解原理就可以了，模擬量模塊讀取模擬量值，最終轉換成數字量的一個值（一般是一個Word），并傳送到PLC的處理器中，就像手感知水溫，傳送到大腦，告訴我們，水溫正好，可以準備脫衣服洗澡了。
可是萬一測到水溫不合適，怎么調節一下呢？別急，下次我們就看水溫是怎么調節的，聊聊模擬量輸出AO是怎么一回事。
