模拟量输入及输出模块——EM AM03

EM AM03是具有两路模拟量输入和一路模拟量输出的模块，其外形尺寸为45mm×100mm×81mm（宽度×高度×厚度）。在无负载的情况下，模块消耗的功率为1.1W；每个模块消耗背板5V电流60mA；在不带负载的情况下，消耗24V传感器电流30mA；在带负载的情况下，消耗24V传感器电流50mA。

EM AM03有两路模拟量输入通道，支持电压信号和电流信号两种。电压信号包括：±10V、±5V、±2.5V；分辨率为：12bit+1bit符号位。关于电压信号和转换数值的关系可以参考2.6.2节。

电流信号为0～20mA；分辨率为12bit。关于电流信号和转换数值的关系可以参考2.6.2节。

EM AM03有一路模拟量输出通道，支持的信号包括：±10V的电压信号或者0～20mA的电流信

号。电压信号的分辨率为11 bit+1bit符号位；电流信号的分辨率为11bit。

EM AM03的上面有2个接线端子排，编号为X10和X11；下面有1个接线端子排，编号为X12。每个端子排有7个接线端子，其中：X10-1为24V电源正极；X10-2为24V电源负极；X10-3为功能性接地；X11为模拟量输入接线端子排；X12为模拟量输出接线端子排。

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模拟量输入及输出模块——EM AM06

EM AM06是具有4路模拟量输入和2路模拟量输出的模块，其外形尺寸为45mm×100mm×81mm（宽度×高度×厚度）。在无负载的情况下，模块消耗的功率为2.0W；每个模块消耗背板5V电流80mA；在不带负载的情况下，消耗24V传感器电流60mA；在带负载的情况下，消耗24V传感器电流100mA。

EM AM06有四路模拟量输入通道，支持电压信号和电流信号两种。电压信号包括±10V、±5V、±2.5V；分辨率为12 bit+1bit符号位。

EM AM06有两路模拟量输出通道，支持的信号包括：±10V的电压信号或者0～20mA的电流信号。电压信号的分辨率为11bit+1bit符号位；电流信号的分辨率为11bit。

EM AM06模块的上面有2个接线端子排，编号为X10和X11；下面有1个接线端子排，编号为X12。每个端子排有7个接线端子，其中：X10-1为24V电源正极；X10-2为24V电源负极；X10-3为功能性接地；X11为模拟量输入接线端子排；X12为模拟量输出接线端子排。

在S7-200 SMART标准型CPU模块的中央有一块预留的区域，可以用来安装信号板，

信号板不会增加额外的空间，特别适合空间有限的情况下对系统功能进行扩展。

S7-200 SMART提供如下几种信号板： 数字量输入及输出信号板——SB DT04；模拟量输入信号板——SB AE01；模拟量输出信号板——SB AQ01；串行通信信号板——SB CM01（RS485/RS232）；电池板——SB BA01。

2.9.2　数字量输入及输出信号板——SB DT04

信号板SB DT04消耗背板5V电流50mA，有两路数字量输入和两路数字量输出。数字量输入仅支持漏型接线方式，正常输入电压为24V DC，*大运行输入电压为30V DC；数字量输出为晶体管源型输出，输出电压范围为20.4 ～28.8 V DC，每个通道的*大输出电流为0.5A。

S7-200 SMART有两种RTD模块： EM AR02和EM AR04。EM AR02消耗背板总线电流80mA，具有两路RTD连接通道，可以温度和电阻两种形式对外输出测量结果。输出温度时，分辨率为0.1℃/℉，输出值是测量值的10倍。比如，输出值为219，则表示测量的温度值为21.9℃/℉（测量温度单位可以在组态中修改）；输出电阻时，分辨率为15bit+1bit符号位，正常情况下*大输出值为27648。EM AR04与EM AR02类似，不同之处在于它有四路RTD连接通道。我们以EM AR02为例介绍S7-200 SMART的RTD模块。

S7-200 SMART CPU本体的RS485接口不支持PROFIBUS-DP协议，不能直接连接到PROFIBUS-DP网络中。为了让S7-200 SMART能够进行PROFIBUS-DP通信，西门子推出扩展模块——EM DP01。EM DP01需要单独供电，

在模块的上端有编号为X80的端子排，其中1号针脚（Pin1）接24V DC正极；2号针脚（Pin2）接24V DC 负极；3号针脚（Pin3）为功能性接地。端子排的下端有四个LED指示灯，从左到右分别

是诊断（DIAG）、电源（POWER）、DP错误（DP ERROR）和数据交换模式（DX MODE）。

EM DP01的RS485接口支持PROFIBUS-DP和MPI两种协议，但都是从站模式。也就是说，EM DP01用于PROFIBUS-DP通信时，只能作为PROFIBUS的从站，而不能作为主站。因此两个EM DP01模块之间不能通信。

EM DP01支持多种波特率，比如常见的9.6kbps、19.2kbps、500kbps等， *大支持 12Mbps。

在RS485接口的右侧，有两个旋钮开关（S10和S1），用来设置EM DP01的PROFIBUS网络地址。把S10的值乘以10加上S1的值，就是当前模块的网络地址。地址范围：0～99。

模块数量是根据工程项目需求的I/O点来规划和确定的，同时还要预留部分I/O点。*后要根据模块手册或者说明书详细核实该模块种类和数量是否满足实际使用需求。本书后续章节对数字量输入模块接线（第6章）和模拟量输入模块接线（第8章）分别做了详细讲解。

输出模块主要分为两类，一类是数字量输出模块，另一类是模拟量输出模块。数字量输出模块根据输出点数的不同一般分为4DO、8DO和16DO等，4DO是指有4个数字量输出点，8DO是指有8个数字量输出点，以此类推。模拟量输出模块一般分为2AO和4AO等。做PLC控制系统时具体选用哪一种模块需要根据工程项目需求来确定。

模块数量是根据工程项目需求的I/O点来规划和确定的，同时还要预留部分I/O点。*后要根据模块手册或者说明书详细核实该模块种类和数量是否满足实际使用需求。

混合模块主要分为两类，一类是数字量输入和输出混合模块，另一类是模拟量输入和输出混合模块。混合模块就是既具备输入信号也具备输出信号的模块，一般输入和输出的通道是分开的，输入通道只能接输入，而输出通道只能接输出。当然也有那种通用通道的模块，就是该通道既可以接输入也可以接输出，也不区分数字量和模拟量。接线的原则依然是按照说明书接线，越复杂的设备越需要详细解读说明书。在实际工作中，混合模块一般是为了匹配输入和输出点数，同时也节约了模块占位的数量。

PLC的基本原理和执行过程

不同的设备工作方式也不一样。计算机的工作方式为等待命令的工作方式，而PLC的工作方式为循环扫描的工作方式。

PLC的循环扫描原理如下：CPU从第一条指令开始进行周期性地循环扫描，如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条按顺序执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。一个扫描周期主要分为3个阶段：输入刷新阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。

输入扫描：将输入模块的当前状态读取到CPU的输入映像寄存器中，以备程序扫描。

程序扫描：CPU从第一条用户程序开始，根据输入映像寄存器，及其他数据状态来确定对外部设备的控制，将控制信息送到输出映像寄存器。