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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。输入电流一般为数毫安。

    图1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1中的外部电路接通时，光耦合器中的发光二管( LED)点亮，光敏三管饱和导通；外部电路断开时，光耦合器中的LED熄灭，光敏三管截止，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 120 V或230 V。图2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。外部电路接通时，光耦合器中的发光二管和显示用的发光二管点亮，光敏三管饱和导通。外部电路断开时，光耦合器中的发光二管熄灭，光敏三管截止，信号经背板总线接口传送给CPU模块。

    图1    数字量输入模块电路

    图2    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 24 V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**选用DC 24 V的输入模块。交流输入方式适合在有油雾、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，后者的输出信号为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1）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1000 m（屏蔽电缆）或600 m（非屏蔽电缆）

可编程控制器是60年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。控制器和被控对象连接方便。

随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为*处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至大规模的集成电路，这时的PLC已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。

可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。

可编程控制器的工作过程包括两部分：自诊断及通信响应的固定过程和用户程序执行过程，如图1所示。PLC在每次执行用户程序之前，都先执行故障自诊断程序、复位、监视、定时等内部固定程序，若自诊断正常，继续向下扫描，然后PLC检查是否有与编程器、计算机等的通信请求。如果有与计算机等的通信请求，则进行相应处理。当PLC处于停止（STOP）状态时，只循环进行前两个过程。而在PLC处于运行（RUN）状态时，PLC从内部处理、通信操作、输入扫描、执行用户程序、输出刷新五个工作阶段循环工作。每完成一次以上五个阶段所需要的时间称为一个扫描周期。

扫描周期是PLC的一个重要指标，小型PLC的扫描周期一般为十几毫秒到几十毫秒。PLC的扫描周期长短取决于扫描速度和用户程序的长短。毫秒级的扫描时间对于一般工业设备通常是允许的，PLC对输入的短暂滞后也是允许的。但对某些I/O快速响应的设备，则应采取相应的处理措施。如选择高速CPU，提高扫描速度；选择快速响应模块、高速计数模块以及不同的中断处理等措施减少滞后时间。对于用户来说，要提高编程能力，尽可能优化程序；而在编写大型设备的控制程序时，尽量减少程序长度，选择分支或跳步程序等，都可以减少用户程序执行时间。

选用PLC时用户需要考虑以下因素： 

    1．用户存储器容量

     PLC中用户存储器一般由用户程序存储器和数据存储器组成，小型PLC的用户存储器容量多为几K字节，而大型PLC可达到几M字节。

     2．输入输出点数

     输入输出的点数决定了PLC可控制的输入开关信号和输出开关信号的总体数量。

     3．扫描速度

        扫描速度通常指PLC扫描1 K字节用户程序所需的时间，一般以ms/K为单位。

     4．编程指令的种类和功能

    某种程度上用户程序所完成的控制功能受限于PLC指令的种类和功能。PLC指令的种类和功能越多，用户编程则越方便简单。

      5．内部寄存器的配置和容量

     用户编制PLC程序时，需要大量使用PLC内部的寄存器存放变量、中间结果、定时计数及各种标志位等数据信息。因此内部寄存器的数量直接关系到用户程序的编制。

     6．PLC的扩展能力

        在进行PLC选型时，其扩展性是一个非常重要的因素。一般来说可扩展性包括存储容量的扩展、输入输出点数的扩展、模块的扩展、通信联网功能的扩展等。

a．控制单元的冗余

（1）重要的过程单元：CPU（包括存储器）及电源均应1B1冗余。

（2）在需要时也可选用PLC硬件与热备软件构成的热备冗余系统、2重化或3重化冗余容错系统等。

b． I/O接口单元的冗余

（1）控制回路的多点I/O卡应冗余配置。

（2）重要检测点的多点I/O卡可冗余配置。3）根据需要对重要的I/O信号，可选用2重化或3重化的I/O接口单元。