福建西门子S7-200SMART系列PLC代理商

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西门子SM 322数字量输出模块用于驱动电磁阀、接触器、小功率电动机、灯和电动机起动器等负载。数字量输出模块将内部信号电平转化为控制过程所需的外部信号电平，同时有隔离和功率放大的作用。

    输出模块的功率放大元件有驱动直流负载的大功率晶体管和场效应晶体管、驱动交流负载的双向晶闸管或固态继电器，以及既可以驱动交流负载又可以驱动直流负载的小型继电器。输出电流的额定值为0.5~8A，负载电源由外部现场提供。

    图2-27是继电器输出电路，某一输出点Q为1状态时，梯形图中的线圈“通电”，通过背板总线接口和光耦合器，使模块中对应的微型继电器线圈通电，其常开触点闭合，使外部负载工作。输出点为0状态时，梯形图中的线圈“断电”，输出模块对应的微型继电器的线圈也断电，其常开触点断开。

    图2-28是固态继电器(SSR)输出电路，小框内的光敏双向晶闸管和小框外的双向晶闸管等组成固态继电器。SSR的输入功耗低，输入信号电平与CPU内部的电平相同，同时又实现了隔离，并且有一定的带负载能力。梯形图中某一输出点Q为1状态时，其线圈“通电”，使光敏晶闸管中的发光二极管点亮，光敏双向晶闸管导通，使另一个容量较大的双向晶闸管导通，模块外部的负载得电工作。图2-28中的RC电路用来抑制晶闸管的关断过电压和外部的浪涌电压。这类模块只能用于交流负载，其开关速度较快，工作寿命长。

    图2-27    继电器输出模块电路

    图2-28    固态继电器输出模块电路

    双向晶闸管由关断变为导通的延迟时间小于1ms，由导通变为关断的大延迟时间为10ms（工频半周期）。如果因负载电流过小使晶闸管不能导通，可以在负载两端并联电阻。

    图2-29是晶体管或场效应晶体管输出电路，只能驱动直流负载。输出信号经光耦合器送给输出元件，图中用一个带三角形符号的小方框表示输出元件。输出元件的饱和导通状态和截止状态相当于触点的接通和断开。

    图2-29    晶体管或场效应管输出模块电路

    继电器输出模块的负载电压范围宽，导通电压降小，承受瞬时过电压和瞬时过电流的能力较强，但是动作速度较慢，寿命（动作次数）有一定的限制。如果系统输出量的变化不是很频繁，建议优先选用继电器型的输出模块。

    固态继电器型输出模块只能用于交流负载，晶体管型、场效应晶体管型输出模块只能用于直流负载，它们的可靠性高，响应速度快，寿命长，但是过载能力稍差。

    在选择数字量输出模块时，应注意负载电压的种类和大小、工作频率和负载的类型（电阻性、电感性负载、机械负载或白炽灯）。除了每一点的输出电流外，还应注意每一组的大输出电流。

    S7-300有多种数字量输入/输出模块可供选择。一类有8点输入和8点输出，另外一种有16点输入和16点输出。

    输入/输出模块的参数在STEP 7的硬件组态界面中设置，参数设置必须在CPU处于STOP模式下进行。设置完所有的参数后，应将参数下载到CPU中。从STOP模式转换为RUN模式时，CPU将参数传送到每个模块。

    在SIMATIC管理器中，选中某个S7- 400站，双击右边窗口中的“硬件”图标，进入HW Config界面。双击机架中的数字量输入模块“DI16xDC 24V Interrupt”（订货号为6ES7 421-7BH00-0AB0），出现图2-26所示的模块属性对话框。

    在“地址”选项卡，可以修改模块的起始字节地址。如果要将地址范围分配给某个过程映像分区，可用“过程映像”下拉式列表选择过程映像分区。

    在“输入”选项卡（见图2-44），用鼠标点击多选框，可以设置是否产生诊断中断和硬件中断。多选框内出现“√”表示允许产生中断。

    点击或按钮，可以显示左边或右边隐藏的输入。点击或按钮，将显示左边或右边的4点输入。这些按钮所在的行的数字是模块中输入点的序号。

    选择了允许硬件中断后，可以用多选框在“硬件中断触发”区，设置上升沿中断、下降沿中断，或上升沿和下降沿均产生中断。出现硬件中断时，CPU的操作系统将调用硬件中断组织块（例如OB40）。

    在“诊断”区，可以逐点设置是否有断线诊断功能，和是否诊断丢失负载电压L+。模块通过检测输入端的电流，可以监视输入点与传感器之间的连接是否断线。如果模块识别到激活的诊断事件，将此事件保存到诊断数据区。用户程序可以用系统功能SFC 51读取系统状态表中的诊断信息。如果激活了诊断中断，上述故障事件将会触发诊断中断，可以用OB82编写处理诊断事件的中断程序。

    点击输入框“输入延迟”，在弹出的菜单中选择以ms为单位的整个模块的输入延迟时间。有的模块可以分组设置延迟时间。

    如果选择“对错误的响应”为SV（替代值），可在“替换‘1’”所在的行，为每个输入点设置替代值。多选框内出现“√”表示替代值为1，反之为0。

    如果选择KLV，模块各点保持出现故障之前后读入的有效值。

  数字量输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器，例如光电开关和接近开关等。数字量输入模块将来自现场的外部数字量信号的电平转换为PLC内部的信号电平。

    输入模块有数字滤波功能，以防止由于输入触点抖动或外部干扰脉冲引起的错误的输大信号，输入电流一般为数毫安。

    图2-24是直流输入模块的内部电路和外部接线图，图中只画出了一路输入电路，M或N是同一输入组内各内部输入电路的公共点。

    当图2-24中的外接触点接通时，光耦合器中的发光二极管点亮，光敏三极管饱和导通；外接触点断开时，光耦合器中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止，信号经背板总线接口传送给CPU模块。

    交流输入模块的额定输入电压为AC 120V或230V。图2-25的电路用电容隔离输入信号中的直流成分，用电阻限流，交流成分经桥式整流电路转换为直流电流。外接触点接通时，光耦合器中的发光二极管和显示用的发光二极管点亮，光敏三极管饱和导通。外接触点断开时，光耦合器中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止，信号经背板总线接口传送给CPU模块。

    图2-24    数字量输入模块电路

    图2-25    数字量输入模块电路

    直流输入电路的延迟时间较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接，DC 24V是一种安全电压。如果信号线不是很长，PLC所处的物理环境较好，应考虑优先选用DC 24V的输入模块。交流输入方式适合于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

    数字量输入模块可以直接连接两线式BERO接近开关，两线式BERO的输出信号为0状态时，其输出电流（空载电流）不为0。在选型时应保证两线式BERO的空载电流小于输入模块允许的静态电流，否则将会产生错误的输入信号。

    根据输入电流的流向，可以将输入电路分为源输入电路和漏输入电路。

    漏输入电路（见图2-24）的输入回路电流从模块的信号输入端流进来，从模块内部输入电路的公共点M流出去。PNP集电极开路输出的传感器应接到漏输入的数字量输入模块。

    在源输入电路的输入回路中，电流从模块的信号输入端流出去，从模块内部输入电路的公共点M流进来。NPN集电极开路输出的传感器应接到源输入的数字量输入模块。

    数字量模块的输入/输出电缆的大长度为1000m（屏蔽电缆）或600m(非屏蔽电缆)。

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