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PLC输入/输出单元的组成

放大字体 缩小字体 发布时间:2016-09-12 14:26 浏览次数:52

    输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块,是PLC与工业生产现场之间的连接部件。PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据,以这些数据作为PLC对被控对象进行控制的依据;同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控对象,以实现控制目的。

    由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的,而PLC内部CPU的处理的信息只能是标准电平,所以I/O接口要实现这种转换。I/O接口一般都具有光电隔离和滤波功能,以提高PLC的抗干扰能力。另外,I/O接口上通常还有状态指示,工作状况直观,便于维护。

    PLC的I/O接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数称为PLC输入/输出(I/O)点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。当系统的I/O点数不够时,可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。

    (1)输入接口电路

    现场输入接口电路一般由光电耦合电路和微电脑输入接口电路组成的。

    采用光电耦合电路与现场输入信号相连是为了防止现场的强电干扰进入PLC。光电耦合电路的关键器件是光电耦合器,一般由发光二极管和光电三极管组成。

    光电耦合器的信号传感原理是在光电耦合器的输入端加上变化的电信号,发光二极管就产生与输入信号变化规律相同的光信号。光电三极管在光信号的照射下导通,导通程度与光信号的强弱有关。在光电耦合器的线性工作区,输出信号与输入信号呈线性关系。

    光电耦合器的抗干扰性能很好,这是由于输入端和输出端是靠光信号耦合的,在电气上是完全隔离的,因此,输出端的信号不会反馈到输入端,也不会产生地线干扰或其他串扰。

    由于发光二极管的正向阻抗值较低,而外界干扰源的内阻一般较高,根据分压原理可知,干扰源内馈送到输入端的干扰噪声很小。正是由于PLC在现场信号的输入环节采用了光电耦合器,才增强了抗干扰能力。

    微电脑的输入接口电路一般有数据输入寄存器、选通电路和中断请求逻辑电路构成,这些电路集成在一块芯片上。现场的输入信号通过光电耦合器送到输入数据寄存器,再通过数据总线送给CPU。

    (2)输出接口电路

    输出接口电路一般由微电脑输出接口电路和功率放大电路组成。

    微电脑输出接口电路一般由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成而成。CPU通过数据总线将要输出的信号放到输出数据寄存器中。功率放大电路是为了适应工业控制的要求,将微电脑输出的信号加以放大。PLC一般采用继电器输出,也有的采用可控硅或晶体管输出。



PLC输入/输出单元的组成
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