模拟量I/O模块的选择

模拟量I/O模块的主要功能是数据转换，并与PLC内部总线相连，同时为了安全也有电气隔离功能。模拟量输入（A/D）模块是将现场由传感器检测而产生的连续的模拟量信号转换成PLC内部可接收的数字量；模拟量输出（D/A）模块是将PLC内部的数字量转换为模拟量信号输出。

典型模拟量I/O模块的量程为−10V～+10V、0～+10V、4～20mA等，可根据实际需要选用，同时还应考虑其分辨率和转换精度等因素。一些PLC制造厂家还提供特殊模拟量输入模块，可用来直接接收低电平信号（如RTD、热电偶等信号）。

4）特殊功能模块的选择

目前，PLC制造厂家相继推出了一些具有特殊功能的I/O模块，有的还推出了自带CPU的智能型I/O模块，如高速计数器、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。

对于小的系统，如80点以内的系统，一般不需要扩展；当系统较大时，就要扩展。不同公司的产品，对系统总点数及扩展模块的数量都有限制，当扩展仍不能满足要求时，可采用网络结构；同时，各公司的扩展模块种类很多，如单输入模块、单输出模块、输入输出模块、温度模块、高速输入模块等。但有些厂家产品的个别指令不支持扩展模块，因此，在进行软件编制时应予以注意。当采用温度等模拟模块时，各厂家也有一些规定，应阅读相关的技术手册。

5）电源模块的选择

电源模块选择仅对于模块式结构的PLC而言，对于整体式PLC不存在电源模块的选择。电源模块的选择主要考虑电源输出额定电流和电源输入电压。电源模块输出的额定电流必须大于CPU模块、I/O模块和其他特殊模块等消耗电流的总和，同时还应考虑今后I/O模块的扩展等因素；电源输入电压一般根据现场的实际需要而定。

（5）对存储容量的选择

用户存储容量是指PLC用于存储用户程序的存储器容量，用户存储容量的大小由用户程序的长短决定。用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC控制系统的功能有关，而且还与功能实现的方法、程序编写水平有关。一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25％之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。

PLC的存储器容量选择和计算的第一种方法是：根据编程使用的节点数**计算存储器的实际使用容量。第二种为估算法，用户可根据控制规模和应用目的，按照表2-4的公式来估算。为了使用方便，一般应留有25％～30％的裕量，选择存储容量的**方法是生成程序，即用了多少字。知道每条指令所用的字数，用户便可确定准确的存储容量。

（6）PLC编程软件的选择

1）编程元件

PLC的各种功能主要是通过运行控制程序来实现，编制程序时，需要合理使用PLC提供的编程元件（即软元件）。PLC中常用的编程元件有两种：位元件（bit）和字元件（word）。位元件实际上是PLC内存区域所提供的一个二进制位单元，又被称为软继电器，主要用作基本顺序指令的编程元件，如输入继电器Xn、输出继电器Yn、内部通用继电器Rn、定时（计数）器等，其参与控制的方式主要是通过对应触点的通断状态改变影响逻辑运算结果即输出。

字元件则为PLC内存区域内的一个字单元（16bit），主要用作功能指令和**指令的编程元件，通常用以存放数据，如数据寄存器DTn，定时（计数）器的设定值SVn、经过值EVn等。字元件没有触点，通常以整体内容参与控制。

值得注意的是内存中的输入（X）区、输出（Y）区和内部通用（R）区，该区中的每个bit均可用作位元件，而且每16bit可构成一个字元件，如WRIO是由16个位元件R100～R10F构成的字元件，该字元件中的内容一旦发生变化，这16个位的状态也随之发生改变。

电器就是根据外界施加的信号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电气元件或设备。电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，构造各异，其分类方法有按工作电压分和按用途分等几种。本节主要介绍在电力拖动系统和自动控制系统中发挥重要作用的一些常用低压电器，如接触器、继电器、行程开关、熔断器等，介绍它们的工作原理、选用原则等内容，为学习和设计可编程控制器控制系统打下基础。

输出接口电路

①输出接口电路的组成和作用　输出接口电路由多路选择开关模块、信号锁存器、电隔离电路、模块状态显示、输出电平转换电路和接线端子组成，如图1-7所示。在输出扫描期间，多路选择开关模块接受来自映像表中的输出信号，并对这个信号的状态和目标地址进行译码，*后将信息送给锁存器。信号锁存器是将多路选择开关模块的信号保存起来，直到下一次更新。输出接口的电隔离电路作用和输入模块的一样，但是由于输出模块输出的信号比输入信号要强得多，因此要求隔离电磁干扰和浪涌的能力更高。输出电平转换电路将隔离电路送来的信号放大成可以足够驱动现场设备的信号，放大器件可以是双向晶闸管、三极管和干簧继电器等。输出的接线端子用于将输出模块与现场设备相连接。

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PLC有三种输出接口形式：继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出形式。继电器输出形式的PLC的负载电源可以是直流电源或交流电源，但其输出频率响应较慢。晶体管输出的PLC负载电源是直流电源，其输出频率响应较快。晶闸管输出形式的PLC的负载电源是交流电源，西门子S7-1200 PLC的CPU模块暂时还

PLC的继电器型输出虽然响应速度慢，但其驱动能力强，一般为2A，这是继电器型输出PLC的一个重要的优点。一些特殊型号的PLC，如西门子LOGO！的某些型号驱动能力可达5A和10A，能直接驱动接触器。此外，从图1-8中可以看出继电器型输出形式的PLC，对于一般的误接线，通常不会引起PLC内部器件的烧毁（高于交流220V电压是不允许的）。因此，继电器输出形式是选型时的**，在工程实践中用得比较多。

晶体管输出的PLC的输出电流一般小于1A，西门子S7-200 SMART的输出电流源是0.5A（西门子有的型号的PLC的输出电流为0.75A），可见晶体管输出的驱动能力较小。此外，晶体管型输出形式的PLC，对于一般的误接线，可能会引起PLC内部器件的烧毁，所以要特别注意。