输入/输出接口是PLC与工业控制现场各类信号连接的部分。输入接口用来接收生产过程中的各种参数(输入信号);输出接口用来送出可编程控制器运算后得出的控制信息(输出信号),并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。
为了适应可编程控制器在工业生产现场的工作,对输入/输出接口有两个主要的要求:良好的抗干扰能力;能满足工业现场各类信号的匹配要求。
1.开关量输入/输出接口
1)开关量输入接口
开关量输入接口是把现场的开关量信号变成可编程控制器内部处理的标准信号。开关量输入接口按可接纳的外部信号电源的类型不同,分为直流输入单元和交流输入单元。三菱FX系列PLC基本单元的输入端子与按钮开关、限位开关等的接口如图2-71所示。按钮(或开关)的两头,一头接到PLC的输入端(例如X0、X1…),另一头接到公共端上(COM端)。
图2-71 PLC输入回路的接线
2)开关量输出接口
开关量输出接口是把可编程内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号。开关量输出接口按可编程控制器机内使用的器件不同,分为继电器型、晶体管型和可控硅型。开关量输出接口,其作用是把PLC的内部信号转换成现场执行机构的各种开关信号。在考虑负载的驱动电源时,还需选择输出器件的类型,继电器型的输出接口可用于交流及直流两种电源,接通和断开的频率低,带负载能力强;晶体管型的输出接口有较高的接通断开频率,但只适用于直流驱动的场合;可控硅型的输出接口仅用于交流驱动的场合,适用于快速、频繁动作和大电流的场合。图2-72所示为某机型继电器型输出接口采用多种电源时的接线情况。
图2-72 某机型继电器型输出口接线(www.xing528.com)
图2-72中PLC的COM0和Y0口一组,COM1和Y1口一组,COM2则和Y2、Y3口对应,COM3和Y4、Y5口对应。从图2-72中还可以看出,COM2及COM3通过外接线连接在一起了,这是因为Y2~Y5口上的设备使用电源的类型及电压等级是一样的。同理,Y0及Y1口都使用直流电源,故COM0及COM1也是连接在一起的。
2.模拟量输入/输出接口(A/D模块)
1)模拟量输入接口
模拟量输入接口把现场连续变化的模拟量信号转换成适合可编程控制器内部处理的二进制数字信号。模拟量信号输入后一般经运算放大器放大后进行A/D转换,再经光电耦合后为可编程控制器提供一定位数的数字量信号,其模拟量输入单元框图如图2-73所示。
图2-73 模拟量输入单元框图
2)模拟量输出接口
模拟量输出接口将PLC运算处理后的数字信号转换为相应的模拟量信号输出,以满足生产过程现场连续控制信号的需求。模拟量输出接口一般由光电隔离、D/A转换和信号驱动等环节组成,其模拟量输出单元框图如图2-74所示。
图2-74 模拟量输出单元框图
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