模擬信號和數字信號的使用必不可少，對于模擬信號和數字信號，本文對于模擬信號和數字信號的介紹在于講解模擬信號是如何被處理的。

    模擬信號是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號。 或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。

    模擬信號是指用連續變化的物理量所表達的信息，如溫度、濕度、壓力、長度、電流、電壓等等，我們通常又把模擬信號稱為連續信號，它在一定的時間范圍內可以有無限多個不同的取值。而數字信號是指在取值上是離散的、不連續的信號。

    實際生產生活中的各種物理量，如攝相機攝下的圖像、錄音機錄下的聲音、車間控制室所記錄的壓力、流t、轉速、濕度等等都是模擬信號。數字信號是在模擬信號的基礎上經過采樣、量化和編碼而形成的。具體地說，采樣就是把輸入的模擬信號按。適當的時間間隔得到各個時刻的樣本值。量化是把經采樣測得的各個時刻的值用二進碼制來表示，編碼則是把t化生成的二進制數排列在一起形成順序脈沖序列。

    模擬信號傳輸過程中，先把信息信號轉換成幾乎“一模一樣”的波動電信號(因此叫“模擬”)，再通過有線或無線的方式傳輸出去，電信號被接收下來后，通過接收設備還原成信息信號。

    實際中遇到的信號大多為模擬信號，這些在時間和幅度上都連續變化的信號利用含有源電路和無源電路元件的電網絡進行處理。這種途徑稱為模擬信號處理(ASP，Analog Signal Processing)，例如無線電和電視接收機就屬于這一類。

    它們能夠利用加法器，乘法器和邏輯元件的數字硬件或專用微處理器進行處理。然而需要將模擬信號轉換成一種適合于數字硬件的某種形式，這種形式的信號稱為數字信號。這種信號在時間的特定時刻取有限個數值中的一個，所以能用二進制數(或比特)來表示。這種數字數字信號的處理稱為 DSP，用方框圖的形式表示為：

    PtF：是一個前置濾波器(prefilter)或抗混疊濾波器，用于控制模擬信號以防止混疊;

    ADC：analog-to-digital converter，模數轉換器，用來從模擬信號產生一串二進制數值流;

    DSP：DSP 的核心部分，可以代表一臺通過計算機或專用處理器，或數字硬件等等;

    DAC：ADC 的逆操作，digital-to-analog converter，它從一串二進制數的序列中產生一種階梯形波形(如下圖)，這是朝著產生一個模擬信號的第一步;

    PoF：postfilter，后置濾波器，用于將階梯波形平滑為所期望的模擬信號;

    (一)奈奎斯特采樣定理

    從模擬到數字的轉換包含了“采樣”和“量化”兩個過程，通過這兩大過程，聲音被轉化為比特流。

    采樣：從時間軸上等間隔地取 N 個時間點，然后取得原始模擬信號在該 N 個時間點上的值，這一過程就叫采樣;

    那么，究竟要取多少點，原始的連續時間信號所含的信息才不會丟失。奈奎斯特給出一個論證，如果一個信號是帶限的(bounded bandwidth，傅里葉變換在某一有限頻帶范圍內有值(f)，以外均為 0)，如果采樣的樣本足夠密集的話(采樣頻率大于信號帶寬的兩倍，2f)，那么便可以無失真地還原信號，這個結論被稱為奈奎斯特采樣定理。

    人發出的聲音的頻率一般為：85 - 1100hz，而 1-4kHz 也是人耳非常敏感的頻率范圍，則根據奈奎斯特采樣頻率，8kHz 的采樣便可滿足手機通話的需求，

    事實上，GSM 規范規定的 GSM 手機采樣頻率正是 8kHz;

    (二)S7-200 量程轉換

    1. 工程量：指工程設計中沒有量化之前的物理量，如溫度、壓力、流量、轉速、風速、液位、壓差等;

    2. 模擬量：指傳感器輸出的標準直流信號，如0--20MA、4--20MA、0--10V、1--5V 等

    3. 數字量(量化值)：指與模擬量相對應的數值，如0--10V 模擬量對應0--32000 數字量;

    4. 量程：工程量上限值減去工程量下限值; 5. 值域：數字量上限值減去數字量下限值;

    6. 量程轉換：把模擬量地址上的數字量經過PLC 的數學運算指令運算后轉換成工程量的方法。

    (三)S7-200PLC 量程轉換的過程

    (四)S7-200PLC 模擬量信號與數字量的關系

    (五)量程轉換公式及其用法量程轉換公式

    (六)量程轉換公式的使用方法

    某工程使用CPU224 擴展EM235模塊測量溫度，溫度傳感器的測量范圍是-50 ℃ ----+120 ℃，信號輸出0----10V，接在模擬量模塊的輸入端A 口(地址AIW0)，假設AIW0=10000，此時溫度是多少?根據給定條件：yH=120.0℃、yL=-50.0 ℃、xH=32000.0、xL=0.0、x=10000.0，則y=3.12℃

    (七)S7-200PLC 量程轉換的編程方法

    1. 讀取模擬量地址的數據并轉換為浮點數存入VD0 地址里

    2. 把得到的數字量轉換為工程量(量程轉換)，首先給各變量分配地址并安排在V 區，中間結果安排在M 區，最終結果存儲在VD4 地址上，人機界面讀取VD4地址得工程量數值。X=VD0、Y=VD4

    S7-200PLC 執行數學運算之前，必須將數據轉換為同一類型的數據，然后再進行運算。如果對數據類型不是特別熟悉將數據一律轉換為浮點數再進行運算。