内部处理层:全部都是从寄存器中调出采取二进制运算。
开关量模拟量转换在PLC软件应用层只要利用相关指令(如三菱K1M0等)将开关量二进制转换成16进制存放在PLC用户寄存器就可以。
开关量和模拟量的转换一般都经过保持以及数字化的，比如开关量，有干扰吧，要排除这种干扰，可以软件排除干扰，比如隔几毫秒读取一次开关状态，两次都读到才认为开关关闭了，不然认为是干扰，当然干扰也可以用硬件排除干扰，如果施密特触发器等。
对于模拟量，也是经过量化的，比如0809AD转换，对于转换方法，在这里也说不清楚，可以查询芯片资料，0809芯片有控制转换引脚，使能引脚，转换地址等控制引脚，用8051单片机可以控制其转换，当然，还有**的单片机，如MSP430，AVR等单片机，更好的转换芯片，如DSP的STM32系列芯片，是专门的数模转换芯片。转换的原理是根据转换芯片的精度划分转换量，如，转换芯片的位数为8位，再假定转换的模拟量为5伏电压，那么还可以把5伏分为256(因为8位芯片只能是2的8次方)等分，这样就可以算出它的数字量了，反之亦然。
常见的模拟量信号有电压和电流信号，有输入信号对设备进行控制的，比如变频器的调速、气压比例阀等，输出信号多见与各种传感器和其他输出设备。它们之间的转换关系需要参考AD、DA模块与设备量程来确定。
DA模块
它的数字量与模拟信号电压之间的关系如下图：
PLC控制系统
模块端4000量程的数字量对应10V电压信号，按照此关系进行转换。而在设备端变频器频率与模拟量之间的关系为：50.00Hz对应于10v电压信号输入，那么在plc编程中频率与数字量转换的关系就是1数字量=1.25Hz或者1Hz=0.8数字量，加入我们要控制变频器30.00Hz运转，就要向DA模块中写入2400数字量。
恒压供水系统图
在供水系统的蓄水池中安装水位变送器，在总出水管安装压力变送器和流量变送器，出水位、压力和流量，转换成4～20ma的信号，输入到plc的模拟量输入模块，将检测到的压力信号和通过触摸屏设置的压力经过pid运算，通过控制变频器的输出频率来调整水泵电机的转速,以达到保持水压的恒定;同时通过水位检测，根据水位的高低来开启水源井的多少和调节反渗透系统的产水能力。同时，在触摸屏显示器上可以显示各个电机的电流、频率、水位、水压、工频和变频运行的时间以及各泵的运行状态。系统信息还可以通过企业的intranet网发布到网络上，通过网络进行系统的远程诊断和控制。
三、控制对象
根据永城煤电集团水厂供水系统现场的实时情况，控制水厂现场设备（泵、阀门等）的开、关、停、运行;电磁阀的开启、关闭;各水源井的开启、停止;变频器的启动/停止，以实现水厂恒压供水的自动控制。
四、系统工作原理
该系统具有手动和自动两种运行方式:
4.1 手动运行方式
选择手动运行方式时，根据需要，通过按启动和停止按钮，来控制各水泵。这种方式只在系统出现故障时使用。
4.2自动运行方式
（1） 启动程序
在自动运行时，首先检测5台泵是否有泵出现故障，如果1＃泵出现故障，则通过触摸屏在线修改该水泵的状态，把1＃泵设为故障状态，则系统启动时，自动不启动1＃泵。其次检测蓄水池水位，如果符合要求，1＃泵也*，开始启动真空泵抽真空，如果满足要求，则1＃泵变频交流接触器吸合，电机和变频器连通，同时打开1＃泵的电磁阀，通过检测压力的大小，plc经过pid运算，此时变频器的输出频率从0hz开始上升，如果压力不够，则上升到50hz，延时后，通过软启动器，将1＃泵切换到工频，再启动2＃泵，依次类推，直到出水压力达到设定压力。
（2） 水泵切换程序
根据流量传感器检测到的流量的大小，如果出水量减少，出水压力过大，则plc控制变频器的输出频率，减少出水量来稳定出水压力。如果变频器的输出频率在20hz，此时plc开始计时，如果出水压力降低，则放弃计时;如果出水压力一直**设定压力，到一定时间后，则根据先投先停的原则，plc将先关闭正在运行的投入时间较长的泵的电磁阀，再关闭该泵，直到出水压力达到设定值。
（3） 启动小功率泵
对于永城煤电公司居民生活用水来说，其属于用水时段性很强的系统，因此在5台水泵中，1＃-4＃泵为75kw，5＃泵为45kw。因此，当在用水低谷时，一台45kw的小功率泵就足可以保持供水压力，此时，就可以通过变频运行5＃小功率泵，使其工作在低频状态，就可以维持供水系统的水压稳定。
（4） 远程控制和故障诊断
该控制系统通过plc的通讯模块cp340向设在局后勤处的上位机发送信息，两者之间通讯采用rs-485方式。当在上位机上发现有故障如蓄水池水位过低时，可以通知多开启水源井和反渗透装置，以提高蓄水池水位，防止因水位过低造成的水泵干抽现象。由于系统的上位机可以进行网络发布，当出现故障，而现场人员无法解决时，通过远程诊断功能，由厂家帮助处理。
五、控制系统硬件配置及软件编程
5.1 硬件配置
（1） plc的配置
可编程控制器采用siemens的s7-300系列cpu-314主机，1个电源模块，2个32位i/o模块，2个16位输出模块，2个12位ad模块，1个12位da模块和一个cp340模块。cp340和上位机之间通过rs-485进行通信。
（2） 触摸屏
触摸屏选用siemens生产的tp270系列，它自身具有丰富的操作系统，可以方面的通过串行通讯与编程器通信，也可以和plc通过mpi网进行通信。通过触摸屏可以实时显示电机电流、管网压力、水位、流量、各水源井工作情况以及各种故障信息;还可以通过触摸屏对plc进行在线控制。
（3） 变频器及控制方式选择
在本系统中，根据冗余设计原则，采用2个三菱*供水变频器，以在发生故障时相互备用。由plc开关量输出控制变频器的启动/停止。
5.2 软件编程
（1） plc编程
plc从软件配置上有系统程序和用户程序。系统程序装配在cpu模块上随硬件的产品而来。用户程序是编程器编好程序后输入到可编程序控制器的存储模块，程序是采用块式结构形式，共有5种形式:组织块（0b）、程序块（pb）、功能块（fb）、数据块（db）、顺序块（sb）（本系统未用）。因此，在plc软件中使各种功能的程序模块通过主程序**的结合起来。故plc程序主要解决现场各泵的启动程序、切换程序、启动小功率泵;模拟量的处理;与上位机和触摸屏通信数据的处理功能等。
（2） 上位机程序
上位机使用vb编写通信程序和建立数据库。通信程序发出的命令帧格式要*符合siemens公司plc的rs-485通信协议;对plc发回的响应帧，上位机**进行拆装、识别，才能正确的分离出交换数据和有用的状态信息。
（3） 触摸屏程序
触摸屏程序主要有主画面、参数设置、供电回路、反渗透、实时曲线、报表统计、故障维护等画面组成
