现场总线FF技在高炉循环水泵站控制系统中的应用

开关量和模拟量 I/O 模块

　　开关量 I/O 模块的主要作用是实现 PLC 与外部设备之间数字信号的连接。它完成电平转换、电气隔离、串 / 并型数据转换、码字错误检测以及提供具有足够驱动能力的各种数字驱动信号等工作 , 有时还可提供各种中断和通讯等方面的控制信号。开关量 I/0 模块通常配置有相应的 LED 状态显示器 , 以利于操作人员的监测。

　　开关量 I/O 的输入信号常来自按扭、开关和继电器触点等实际开关量 , 也可以是各种外设或被控制对象送来的数字量。它的数字输出信号主要是以继电器触点或与 TTL 电平兼容的数字电平形式提供的。模拟量 I/O 模块主要实现 PLC 与外部 I/O 装置之间模拟信号的连接。其中模拟量输入模块主要完成阻抗匹配、 I/V 转换、小信号放大、信号滤波以及 A/D 转换等功能 , 实现将被控对象送出的模拟量转换成 PLC 易于处理的数字量的作用。模拟量输出模块主要完成阻抗匹配、功率放大和波形校正等功能 , 以便向被控对象提供正常工作所需要的模拟控制 ( 驱动 ) 信号。

　　在一些高精度和高抗干扰的 PLC 系统中 , 模拟量 I/0 模块也需要有光电隔离措施。由于模拟信号的隔离问题远比数字信号隔离困难 , 因此常在模拟量 I/O 模块上只配置若干具有隔离措施的端口 , 以降低系统的复杂度和成本。需要指出的是 : 在模拟量 I/O 模块中 , 模拟信号一般不能用光电藕合器作隔离 , 因为它不能保证良好的线性度 , 因此往往采用成本较高的隔离放大器来实现隔离作用。模拟量 I/O 模块中的数字逻辑部分可以采用光电隔离器来隔离。无论是开关量 I/O 模块 , 还是模拟量 I/O 模块 , 通常均应根据实际控制的要求和有关的技术指标来进行配置和选择。

　　Quantum 系列 PLC 使用全范围、高性能的 I/O 模块 , 符合国际上认可的 IEC 电气标准 , 确保恶劣工作环境下的可靠性。 　　Quantum 的 I/O 模块允许 " 带电插拔 ", 这种特性为现场运行维护带来了许多方便。

　　所有的 Quantum PLC I/O 模块均可使用编程软件实现软件配置。 I/O 的软件配置允许用户为每个模块配置 I/O 地址。软件寻址使现有系统在加入模块或改变 I/O 配置时 , 无需从物理上改变应用程序。软件配置的另一个优点是删除空槽 , 这是由用物理地址系统来建立地址映像的限制而造成的。 I/O Map 的概念是基于智能模块的扩充 , 该智能模块需要地址范围以外的额外信息。

　　Quantum 系列 PLC 的 I/O 模块如图 2-3 所示。每个模块都有 LED 信息 , 包括现有的 I/O 状态和现场接线故障、熔断器断开、超过量程等信息。每一个 I/O 模块需要一个单独的 I/O 接线端子 P/N 140 XTS 002 00 。所有的 I/O 模块使用同样的连接端子 , I/O 端子有 (20) #14 标准线和 (40)#16 标准线 , 采用 THHN 级绝缘。

Quantum 系列 PLC 的 I/O 模块类型一览表如表 2-3 所示。