特殊功能I/O模块——功能多样的工业自动化控制必备模块

（1）模拟量I/O模块

模拟量I/O模块在工业控制中的应用十分广泛。例如，若要将温度、压力、流量、位移、速度、酸碱度等模拟量参数送入PLC进行控制，则必须通过模拟量输入模块将这些模拟量参数转换成数字量，才能被PLC所接收，继而进行运算或处理。同样，若要对电动调节阀、液压电磁阀等之类的执行机构进行连续控制，也必须通过模拟量输出模块把PLC输出的数字量转换成模拟量，才能满足这类执行机构的动作要求。因此，模拟量I/O模块实际上就是实现A-D和D-A转换的模块。

在使用模拟量I/O模块时，应考虑I/O通道数、I/O信号种类、分辨率等。

所谓I/O通道数就是指每个模块有多少点模拟量输入、输出。常用的有每个模块4点隔离I/O、8点I/O或16点I/O，16点的常用多路切换器输入，构成多路数据采集系统。

模拟量I/O信号有电压和电流两种。电压信号电平有－10～+10V、0～10V、－5～+5V、0～5V等几种。电流信号有4～20mA、0～20mA、0～10mA等几种。常用的模拟I/O信号为0～5V或4～20mA。

在进行A-D或D-A转换时，使用的数字位数越多，能识别的模拟信号值越小，即分辨率越高。

1）模拟量输入模块：模拟量输入信号大多是从传感器经过变换后得到的，按照国际电工委员会（IEC）的标准，模拟量输入信号为4～20mA电流信号，或－10～+10V、0～10V的直流电压信号。输入模块接收这种模拟信号后，把它转换成8位或10位或12位的二进制数字信号（最大值别为255、1023、4095），经过光电隔离，送给PLC的中央处理器（CPU）进行运算和处理。因此，模拟量输入模块又叫A-D转换输入模块。(www.xing528.com)

2）模拟量输出模块：模拟量输出模块是将中央处理器（CPU）的二进制数字信号（如4095等）转换成4～20mA的电流信号，或1～5V、0～10V的直流电压信号，以提供给执行机构。因此模拟输出模块又叫D-A转换输出模块。

通常，模拟输出模块有2、4、8、16路输出通道，这些通道既可设置为单端输出模式，也可设置为差分输出模式。当要求每个通道隔离输出时，常采用差分输出模式。

每个模拟输出通道与CPU之间，或每个模拟输出通道之间都有电隔离，从而防止由于输出过电压而损坏系统。

模拟输出模块是否需要外部电源（或用户电源），这取决于用户设备的类型。现在大多数模块都由PLC自身的电源系统提供电源，因而在计算电流负载时，要予以考虑。

（2）特殊功能模块（或称智能模块）

根据各种特殊功能的需要，PLC智能模块的种类也越来越多，如BCD码模块、语言模块、步进电动机模块、PID控制模块、高速计数模块、热电偶输入模块、热电阻输入模块、中断控制模块、BASIC模块、语音模块等。相关模块内容将在后面有关章节进行介绍。