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PLC的输入/输出单元

输入/输出单元分为开关量输入/输出单元和特殊功能输入/输出单元两部分。特殊功能包括模拟量控制、温度控制、jingque定位和速度控制等。1.开关量输入/输出单元

该单元用来接收和采集现场设备的输入信号，包括由按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨码开关等的开关量输入信号和用来向各执行机构进行输出的控制信号，包括向接触器、电磁阀、指示灯和开关等输出的数字量输出信号。它们有能直接接受和输出交流电压（110V或220V）信号的交流输入/输出单元、直流电压（24V、12V或5V TTL电平）信号的直流输入/输出单元。采用光电耦合器或隔离脉冲变压器将来自现场的输入信号或驱动现场设备的输出信号与CPU隔离，以防止外来干扰引起的误动作或故障。

（1）开关量输入单元

直流输入单元外接直流电源，其电路如图1-42所示。有的输入单元内部提供24V直流电源，称作无源式输入单元，用户只需将开关接在输入端子和公共端子之间即可。

输入端子有一个公共端子COM，即有一个公共汇集点，因此称为汇点式输入方式。除此之外，输入单元还有分组式和分隔式。分组式输入单元的输入端子分为若干组，每组公用一个公共端子和一个电源。分隔式输入单元的输入端子互相隔离，互不影响，各自使用独立的电源。

（2）开关量输出单元

① 晶体管输出单元。输出电路采用三极管作为开关器件，。晶体管开关量输出单元为无触点输出，使用寿命长，响应速度快。

 继电器输出单元。其输出电路采用的开关器件是继电器，。继电器输出电路中的负载电源可以根据需要选用直流或交流。继电器的工作寿命有限，触点的电气寿命一般为30～50万次，因此在需要输出点频繁通断的场合（如脉冲输出），应使用晶体管型输出电路。另外，继电器线圈从得电到触点动作，存在延迟时间，这是造成输出滞后输入的原因之一。

③ 双向晶闸管输出单元。输出电路采用的开关器件是光控双向晶闸管，输出单元按照使用公共端子的情况分类，也有汇点式、分组式和分隔式三种接线方式。

在一些晶体管I/O单元中，对外接设备的电流方向是有要求的，即有灌电流（汇流）与拉电流（源流）之分2.模拟量输入/输出单元

该单元用来接收和采集由电位器、测速发电机和各种变送器等送来的连续变化的模拟量输入信号和向调节阀、调速装置输出模拟量的输出信号。模拟量输入模块将各种满足IEC标准的直流信号（如 4～20mA、1～5V、-10～+10V、0～10V）转换成 8、10、12 或 16 位的二进制数字信号，送给CPU进行处理；模拟量输出模块将CPU的二进制信号转换成满足IEC标准的直流信号，提供给执行机构。

① 模拟量输入单元。其内部结构框图如图1-48所示，从图中可知，它的每一路输入端子都有电压输入和电流输入两种，用户可以通过开关设定、跳线的不同接法来选择使用哪种输入方式。模拟量输入单元主要完成将模拟量输入信号通过A/D转换器转换为二进制数字量的功能。以12位二进制数据为例来说明模拟量输入信号与A/D转换数据之间的关系，

② 模拟量输出单元。其内部结构框图如图1-50所示，从图中可知，它的每一路输出端子都有电压输出和电流输出两种，用户可以通过开关设定、跳线的不同接法来选择使用哪种输出方式。

模拟量输出单元主要通过D/A转换器完成二进制数字量转换为模拟量的功能，并终将模拟量信号输出到端子上，以12位二进制数据为例来说明数字量输入与模拟量输出之间的转换关系。

.温度模块

温度模块接收来自温度传感器的信号，并以数字量表示的值传给PLC。使用温度模块相当于在温度传感器后面配置了变送器和A/D转换器，温度模块送给PLC的数据即是现场的实际温度值，便于监视。温度模块与模拟量输出模块配合使用，可实现温度自动控制，其工作原理如下。

（1）热电阻测温

热电阻测温是利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，其主要材料有铂、铜和镍。

铂热电阻具有良好的稳定性和测量温度，其温度范围为-200～+600℃。由于铂是贵金属，价格较高，主要用于高精度的温度测量和标准测温装置。

镍热电阻的温度范围为-100～+300℃。

铜热电阻的温度范围为-50～+150℃。在一些测量精度要求不很高，测量范围比较小的情况下，铜热电阻被广泛采用。

目前铜热电阻和铂热电阻都已标准化，并且有系列化的各种型号传感器，适用于各种不同的场合。

西门子与全球范围的合作伙伴公司紧急合作，以确保随时随地大限度满足客户的自动化与驱动技术要求。

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为连接的负载供电

可对电源系统的每个输出分别设置电源电压。这意味着，可以仅通过一台同时为具有不同额定电压的负载供电。另外，还可以单独补充不同电缆长度所引起的电压降，也就是可为每个负载提供优电压。

监控输出是否过载

可分别监控电源系统的每个输出是否过载。如果负载电流超出设置的响应阈值，则将根据指定的时间-电流特性将该输出关断。所有其它输出的供电不受影响。

启用和禁用输出

可直接在设备上手动启用或禁用每个输出（例如，用于调试或维护），并可以复位过载脱扣。也可以使用远程复位信号（24 V 输入）远程复位因过载而被禁用的输出。