西門子模塊代理商 

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什么是I/O模塊及IO模塊工作原理

IO模塊

??各I/O點(diǎn)的通斷狀態(tài)用發(fā)光二極管顯示,外部接線一般接在模塊面板的接線端子上。某些模塊使用可拆卸的插座型端子板,不需斷開端子板上的外部連線,就可以迅速地更換模塊。點(diǎn)數(shù)多的高密度I/O模塊的外部接線一般用插座連接,用戶可選用連接插座的電纜和端子板。

??1.輸入模塊

??輸人電路中設(shè)有RC濾波電路,以防止由于輸人觸點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起錯(cuò)誤的輸人信號。濾波電路延遲時(shí)間的典型值為10~20ms(信號上升沿)和20~50ms(信號下降沿),輸人電流為數(shù)毫安。

??圖2-4是某直流輸人模塊的內(nèi)部電路和外部接線圖,圖中只畫出了一路輸人電路,1M是同一輸人組內(nèi)各輸人信號的公共點(diǎn)。

??圖2-4 輸入電路

??S7-200可以用CPU模塊輸出的24V直流電源作為輸人回路的電源(見圖2-6),它還可以為接近開關(guān)、光電開關(guān)之類的傳感器提供24V直流電源。

??當(dāng)圖2-4中的外接觸點(diǎn)接通時(shí),光耦合器中兩個(gè)反并聯(lián)的發(fā)光二極管亮,光敏三極管飽和導(dǎo)通;外接觸點(diǎn)斷開時(shí),光耦合器中的發(fā)光二極管熄滅,光敏三極管截止。信號經(jīng)內(nèi)部電路傳送給CPU模塊。顯然,可以改變圖24中輸人回路的電源極性。

??交流輸人方式適合于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用,輸人電壓有110V、220V兩種。直流輸人電路的延遲時(shí)間較短,可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸人裝置連接。

??2、輸出模塊

??輸出模塊的功率放大元件有驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載的大功率晶體管和場效應(yīng)管、驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載的雙向品閘管,以及既可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載又可以驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載的小型繼電器。輸出電流的典型值為0.5~2A,負(fù)載電源由外部現(xiàn)場提供。

??輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān),例如S7-200的繼電器輸出電路可以驅(qū)動(dòng)2A的電阻性負(fù)載,但是只能驅(qū)動(dòng)200W的白熾燈。輸出電路一般分為若干組,對每一組的總電流也有限制。額定輸出電流還與溫度有關(guān),溫度升高時(shí)額定輸出電流減小,有的可編程序控制器提供了有關(guān)的曲線。

??圖2-5a是繼電器輸出電路。繼電器同時(shí)起隔離和功率放大作用,每一路只給川戶提供一對常開觸點(diǎn)。與觸點(diǎn)并聯(lián)的RC電路和壓敏電阻用來消除觸點(diǎn)斷開時(shí)產(chǎn)生的電弧。

??圖2-5b是使用場效應(yīng)曾(MOSFET)的輸出電路。輸出信號送給內(nèi)部電路中的輸出鎖存器,再經(jīng)光耦合器送給場效應(yīng)管,后者的飽和導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)相當(dāng)于觸點(diǎn)的接通和斷開。圖中的穩(wěn)壓管用來抑制關(guān)斷過電壓和外部的浪涌電壓以保護(hù)場效應(yīng)管。場效應(yīng)管輸出電路的工作頻率可達(dá)20kHz 。

??除了輸人模塊和輸出模塊,還有一種既有輸人電路又有輸出電路的模塊,輸人、輸出的點(diǎn)數(shù)一般相同,這種模塊使用戶確定可編程序控制器的硬件配置更為方便。

??圖2-5 PLC的輸出電路

??繼電器輸出模塊的使用電壓范圍廣,導(dǎo)通壓降小,承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，但是動(dòng)作速度較慢,壽命(動(dòng)作次數(shù))有一定的限制。如果系統(tǒng)輸出量的變化不是很頻繁,建議優(yōu)先選用繼電器型的。

??晶體管型與雙向品閘管型模塊分別用于直流負(fù)載和交流負(fù)載,它們的可靠性高,反應(yīng)速度快,壽命長,但是過載能力稍差。