[原创]了解PLC3

5. PLC的IO点
我们已经知道PLC要实现相关的控制功能，就要有相应的输入输出部件，同电气控制回路一样，如：按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、接触器、继电器、控制阀等等。这在PLC中通常称为I/O点，它是用端子的形式与工业现场的器件或设备进行连接的，PLC在使用时只需将现场的各种设备与相应的I/O端相连接，即可投入运行。
OMRON PLC 整体型一体机的数字量IO点一般是以6：4的比例来分配输入和输出信号点的，比如20 个IO点的PLC模块可以接12个点的输入信号，还可以接8个点的输出信号。
PLC的数字量输入类型一般常见的都是DC型号的，就是直流输入，当然也有交流输入。直流输入一般都是24V，外接的信号一般都为无源的开关量信号。

所谓开关量信号或者是数字量信号，就是表现出的信号只有两种状态，象开关一样：或者是开或者是关，没有第三种状态。在计算机中表现的是：0或者是1；电气电路中表现的是：接通或者是切断，等等。
在PLC的上部为输入端子连接排，左侧是PLC的输入电源接点。挨着的是输入信号的端子。

因为输入的外接信号通常都是无源的信号，所以在接入PLC端子时，要提供电源形成合适的电流回路，在PLC上为方便输入信号的电源供取，提供有24VDC（250MA）直流电源引出端子。如图上所示。

所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10~20ms。
在COM和信号输入端子间接入电源（该电源由PLC输出的+24VDC引用），形成输入回路。PLC的一个输入点单独对应一个内部电路，如果信号是＝1时，也就是当输入信号（外部开关）闭合，输入点与输入公共端COM接通有适当电流形成输入回路时，该输入标识指示灯会点亮。在PLC里这个点的输入DI＝1。我们看到PLC的输入端电气回路已经不是简单的电气接线形式，通过光电耦合和电容电阻，提高识别输入信号变化的程度，并隔离外部的可能的干扰。同样，交流输入电路也是类似。
（待续）

值得注意的是，输入的电源在通常情况下，COM端可以或正或负，但对于NPN或者是PNP这种晶体管输入的外部信号，就要在接线上给予注意，日式的PLC习惯是NPN型的信号连接。NPN型传感器要求公共端接24VDC+极；PNP型传感器则正好相反，要求公共端接24VDC－极。因为PLC输入端子只有一个公共端－COM，如果信号中又有PNP型信号或者是NPN型信号的话，那么在选型上或者是接线上要做相应的调整。
以下是几种输入回路：
   
无源接点的信号回路，串入的电源可由PLC供电端引，公共端可接电源的正极/负极；
 
需电源的信号，电源（PLC供）的正极接COM端，负极接信号的低电位端；这种信号可以同NPN性质同接。

集电极开路输出型的信号要引一路电源正极到电路中，以匹配电信号；可以同NPN性质同接
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可以同NPN输入同接。综上，在接入信号时，要注意信号的性质。

开关量输出单元，有三种类型：晶体管输出，用于响应速度快的直流负载；晶闸管输出，只能用于交流负载，而继电器输出类型，可交流负载，也可直流负载，但是响应速度慢。寿命相比短。
数字输出端子排在PLC的下方。PLC的数字量输出端是与设备执行元件连接形成回路的。

输入和输出回路都经过了光电隔离，提高抗扰能力。

这是晶体管输出电路；当控制程序让输出点＝1时，信号经光电耦合，使T2导通，使外接了电源的负载回路导通。

同样在其它输出方式也是类似的。在实际的硬件端口分布中，CP1H PLC的输出COM端，并不全是一对一的，有的是几个输出口共一个COM端，在电气连接时，要注意控制电源的同一。
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CP1H PLC已经有内置有模拟量的信号采集和模拟量输出信号的回路。模拟量是连续的信号，对于模拟输入的信号，在PLC也是以连续信号接收，接收后被自动的转变成为数字量的连续信号。一般情况下，当模拟量信号按要求进行了电气连接后，模拟量在PLC里是被转换为连续的数字量继而读写或者是处理的。

这是电压信号的模拟量接口电路，对于有源的电压输出信号，在CP1H内置的接线端中，信号正端连到V IN端点，而负端连到COM端。

那么如果是有源电流信号要连到I IN和COM端，同时V IN和I IN端短接。

对于模拟量输出接口，PLC内部都提供电源，同样的按电流信号和电压信号的不同端子向负载提供驱动，形成控制回路。