数字量I/O模块-现代控制工程设计

1.基本原理

（1）数字量输入模块

1）直流输入模块：直流输入模块外接直流电源，电路如图1-14所示。有的输入模块内部提供24V直流电源，称作无源式输入模块，用户只需将开关接在输入端子和公共端子之间即可。

2）交流输入模块：交流输入模块外接交流电源。

在如图1-15所示的输入电路中，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，输入模块还有分组式和分隔式。分组式输入模块的输入端子分为若干组，每组共用一个公共端子和一个电源。分隔式输入模块的输入端子互相隔离，互不影响，各自使用独立的电源。

图1-14 直流输入电路

图1-15 交流输入电路

（2）数字量输出模块

1）晶体管输出模块：在晶体管输出模块中，输出电路采用晶体管作为开关器件，电路如图1-16所示。晶体管数字量输出模块为无触点输出，使用寿命长，响应速度快。

图1-16 晶体管输出电路

2）继电器输出模块：在继电器输出模块中，输出电路采用的开关器件是继电器，电路如图1-17所示。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10万～30万次，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模块。另外，继电器线圈得电到触点动作，存在延迟时间，这是造成输出滞后输入的原因之一。

图1-17 继电器输出电路

3）双向晶闸管输出模块：在双向晶闸管输出模块中，输出电路采用的开关器件是光控双向晶闸管，电路如图1-18所示。

图1-18 晶闸管输出电路

输出模块按照使用公共端子的情况分类，有汇点式、分组式和分隔式3种接线方式。

在一些晶体管I/O模块中，对外接设备的电流方向是有要求的，即有灌电流（Sink）与拉电流（Source）之分。4种不同的输入/输出接线方式如图1-19所示。

(www.xing528.com)

图1-19 4种直流输入/输出接线方式

a）灌直流输入 b）拉直流输入 c）拉直流输出 d）灌直流输出

2.ControlLoigx的数字量输入/输出模块

ControlLogix提供了种类丰富的数字量输入和输出模块，以适应各种场合的要求。这些数字量I/O模块提供如下的功能：

1）多种电压规格接口；

2）隔离型模块和非隔离型模块；

3）通道的故障诊断；

4）可选直接连接方式或者框架优化的连接方式；

5）可选支持现场诊断能力的模块。

输入模块原理如图1-20所示。

图1-20 输入模块原理

输出模块原理如图1-21所示。

图1-21 输出模块原理

输入/输出模块的外部视图如图1-22所示。

图1-22 输入/输出模块的外部视图

1756系列的I/O模块有可拆卸的端子块，这使得接线极为方便，为了防止误操作，端子块设有引导插口和锁销。模块的前部还有诊断指示灯，可以精确到位级。

若要查看模拟量模块的接线信息，打开RSLogix5000软件，选择如下路径：Help→Con-tents→Wiring Diagrams来查看接线图，如图1-23所示。