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输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块，是PLC与工业生产现场之间的连接部件。 PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据，以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据；同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象，以实现控制目的。
 
由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的，而PLC内部CPU的处理的信息只能是标准电平，所以I/O接口要实现这种转换。I/O接口一般都具有光电隔离和滤波功能，以提高PLC的抗*力。另外，I/O接口上通常还有状态指示，工作状况直观，便于维护。
 
PLC提供了多种操作电平和驱动能力的I/O接口，有各种各样功能的I/O接口供用户选用。I/O接口的主要类型有：数字量(开关量)输入、数字量(开关量)输出、模拟量输入、模拟量输出等。
 
常用的开关量输入接口按其使用的电源不同有三种类型：直流输入接口、交流输入接口和交/直流输入接口。
 
常用的开关量输出接口按输出开关器件不同有三种类型：是继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出。继电器输出接口可驱动交流或直流负载，但其响应时间长，动作频率低；而晶体管输出和双向晶闸管输出接口的响应速度快，动作频率高，但前者只能用于驱动直流负载，后者只能用于交流负载。
 
PLC的I/O接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数称为PLC输入/ 输出(I/O)点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。当系统的I/O点数不够时，可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。
 
4、通信接口
 
PLC配有各种通信接口，这些通信接口一般都带有通信处理器。PLC通过这些通信接口可与监视器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。PLC与打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印；与监视器连接，可将控制过程图像显示出来；与其它PLC连接，可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制。 与计算机连接，可组成多级分布式控制系统，实现控制与管理相结合。
 
远程I/O系统也必须配备相应的通信接口模块。
 
5、智能接口模块
 
智能接口模块是一独立的计算机系统，它有自己的CPU、系统程序、存储器以及与PLC系统总线相连的接口。它作为PLC系统的一个模块，通过总线与PLC相连，进行数据交换，并在PLC的协调管理下独立地进行工作。
 
PLC的智能接口模块种类很多，如：高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。
 
6、编程装置
 
编程装置的作用是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控PLC内部状态和参数，与PLC进行人机对话。它是开发、应用、维护PLC*的工具。编程装置可以是编程器，也可以是配有编程软件包的通用计算机系统。编程器是由PLC厂家生产，该厂家生产的某些PLC产品使用，它主要由键盘、显示器和外存储器接插口等部件组成。编程器有简易编程器和智能编程器两类。
 
简易型编程器只能联机编程，而且不能直接输入和编辑梯形图程序，需将梯形图程序转化为指令表程序才能输入。简易编程器体积小、价格便宜，它可以直接插在PLC的编程插座上，或者用电缆与PLC相连，以方便编程和调试。有些简易编程器带有存储盒，可用来储存用户程序，如三菱的FX-20P-E简易编程器。
 
智能编程器又称图形编程器，本质上它是一台便携式计算机，如三菱的GP-80FX-E智能型编程器。它既可联机编程，又可脱机编程。可直接输入和编辑梯形图程序，使用更加直观、方便，但价格较高，操作也比较复杂。大多数智能编程器带有磁盘驱动器，提供录音机接口和打印机接口。
 
编程器只能对厂家的几种PLC进行编程，使用范围有限，价格较高。同时，由于PLC产品不断更新换代，所以编程器的生命周期也十分有限。因此，现在的趋势是使用以个人计算机为基础的编程装置，用户只要购买PLC厂家提供的编程软件和相应的硬件接口装置。这样，用户只用较少的投资即可得到高性能的PLC程序开发系统。
 
基于个人计算机的程序开发系统功能强大。它既可以编制、修改PLC的梯形图程序，又可以监视系统运行、打印文件、系统仿真等。配上相应的软件还可实现数据采集和分析等许多功能。
 
7、电源
 
PLC配有开关电源，以供内部电路使用。与普通电源相比，PLC电源的稳定性好、抗*力强。对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15% 的范围内波动。许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电。
 
8、其它外部设备
 
除了以上所述的部件和设备外，PLC还有许多外部设备，如EPROM写入器、外存储器、人/机接口装置等。
 
EPROM写入器是用来将用户程序固化到EPROM存储器中的一种PLC外部设备。为了使调试好用户程序不易丢失，经常用EPROM写入器将PLC内RAM保存到EPROM中。
 
PLC内部的半导体存储器称为内存储器。有时可用外部的磁带、磁盘和用半导体存储器作成的存储盒等来存储PLC的用户程序，这些存储器件称为外存储器。外存储器一般是通过编程器或其它智能模块提供的接口，实现与内存储器之间相互传送用户程序。
 
人/机接口装置是用来实现操作人员与PLC控制系统的对话。较简单、较普遍的人/机接口装置由安装在控制台上的按钮、转换开关、拨码开关、指示灯、LED显示器、声光报警器等器件构成。对于PLC系统，还可采用半智能型CRT人/机接口装置和智能型终端人/机接口装置。半智能型CRT人/机接口装置可*安装在控制台上，通过通信接口接收来自PLC的信息并在CRT上显示出来；而智能型终端人/机接口装置有自己的微处理器和存储器，能够与操作人员快速交换信息，并通过通信接口与PLC相连，也可作为独立的节点接入PLC网络。

S7-200如何通过自由口通信控制西门子变频器的运

    1、西门子变频器的通信协议是固定的。如A、A′格式。控制电机的启停用A′格式，要改变变频器的运行频率，使用A格式。

    2、S7-200PLC根据西门子变频器的通信协议，通过自由口发送数据到变频器中，实现对西门子变频器的正转、反转、停止及修改运行输出频率。

    二、西门子变频器通信协议

    总和校验计算：

    频率值对应的ASCII码:频率数据内容H0000～H2EE0变成十进制即为0～120Hz，小单位为0.01Hz。如现在要表示数据10Hz，即为1000（单位为0.01Hz），1000转换成十六进制为H03E8，再转换成ASCII码为H30H33H45H38。

    总和校验代码

    总和校验代码是由被检验的ASCII码数据的总和（二进制）的低一个字节（8位）表示的2个ASCII码数字（十六进制）

    三、S7-200自由口通信

    1、通信端口控制字节

    2、发送指令XMT与接收指令RCV

    说明：

    （1）发送与接收指令可以方便地发送或接收多255个字节的数据。

    （2）PORT发送或接收的端口。

    （3）TBL发送或接收数据缓冲区，*个数据发送或接收的字节数。

    (4)发送完成时可以调用中断,接收完成时也可调用中断.

    四、项目实现

    用S7-200PLC自由口通信方式控制西门子变频器，拖动电机正转启动与停止，并能改变变频器的运行频率。设变频器站号为1.

    正转启动的代码是:H05H30H31H46H41H31H30H32H38H31

    停止的代码是:H05H30H31H46H41H31H30H30H37H46

    把变频器运行输出频率改为20Hz的代码是:H05H30H31H45H44H31H30H30H31H04H42H35

    1、设置变频器参数

    2、编写PLC自由口通信控制程序

    总结:

    1、作自由口通信时，一定要先研究要通讯设备的通信协议和数据格式。

    2、作自由口通信时，如果要求PLC既发送数据，又接收数据。则一定要使通讯的双方设备进行发送与接收的协调。因为对于RS485通信，发送时不能接收，接收时不能发送。这样就要用定时中断和通信中断机制进行协调。

    3、特殊存储器（端口0）

    SMB86接收信息状态字节

    SMB87接收信息控制字节

    SMB88信息字符的开始

    SMB89描述信息字符的结束

    SMB90空闲线时间段按毫秒设定高有效字节。

    SMB91空闲线时间段按毫秒设定低有效字节。

    SMB92中间字符/信息计时器溢出值按毫秒设定。如果超出这个时间段，则终止接收信息。高有效字节。

    SMB93高低有效字节。

    SMB94要接收的大字符数（1~255）。

三菱和西门子的PLC都有自己的*的优点的，先讲讲三菱2AD模块吧，2AD模块是提供一个12位分辨率的模块，大的数字量是4096.这个4096跟12位分辨率是怎么样的一个关系2进制的12个1就是4096,当然这个大的数字量4096是可以2AD模块上面的增益电位器调节的。

    我就拿一个PT100的200度的温度传感器为例子，这个传感器0度对应的模拟量电流是4mA.200度对应的模拟量电流是20mA，*步就开始校准2AD的增益和偏置，所谓的增益和偏置实际上就是模拟量电流4mA和20mA所对应的数字量，我们拿一个电流发生器产生出一个20mA的电流，然后接到2AD的模拟量电流输入端。PLC上电以后找到模拟量对应的数据寄存器看里面的当前值是多少，可能里面的数据是一个未知的数据这是因为2AD在出厂的时候是没有调节到一个标准的，我们就调节增益电位器使数字量为4000，为什么要调到4000呢因为温度传感器的量程为200度他们刚好是一个20倍的关系。接下来就是偏置了，调节电流发生器输出4mA的电流，就看数据寄存器里面的数字量是多少。如果数据寄存器的数字量为0那我们就不用调节了。增益和偏置调节好以后就接上传感器实际检测，PLC里面的程序要用到除法指令，因为要把数据寄存器里面的数据除以20就是实际温度，当然这是不够的因为在很多自动化控制的场合要很精确的温度，所以就要用到浮点数变换指令和浮点数除法指令，三菱的浮点数可以保留小数位后3位即0.000度。

    需要特别注意的是以上的是可以完成模拟量功能了，但我们看到的温度变化是很快的，这是因为PLC每个扫描周期就执行一次模拟量采集和模拟量运算这个时间是很快的一般就20ms就执行一次，所以里面的数字变化是非常快，在这种情况下我们就要求平均值，具体的方法就是用累加指令在把累加的数据在除以累加的次数就可以。一般累加次数在5到10次之间。

    西门子的模拟量跟三菱的是不一样的他的分辨率比三菱要高，西门子EM231是提供一个16位分辨率的模块大数字量是32000也就是一个字的容量。西门子的模拟量在使用方法上面也和三菱不一样，因为西门子没有增益和偏置调节电位器，所有对应的数字量是经过公式计算出来的。虽然如此但西门子的程序模块化，在程序设计上面要简化得多直接在AIW数据寄存器里面就可以得到原始数据。

    我就一个200度的传感器简单说说，这个传感器输出的模拟电流是4到20mA，西门子的数字量是0到32000，如果按照三菱的算法则就会出错，因为4mA不是对应数字量0而是6400，因为他们是1600倍的关系，4mA乘以1600=6400,所以我们得求出数字量6400和32000和温度200的一个系数，具体公式是这样的（32000-6400）除以200=128.这个128就是他们的系数，如果温度传感器是400度就除以400。

    后我们把AIW数据寄存器里面的数据除以128就是当前温度了，需值得注意的是西门子的模拟量在中断程序里面。

 
6EP1331-1SH02 单相220VAC输入，输出24VDC        1.3A
6EP1331-2BA00 单相220VAC输入，输出24VDC        2A
6EP1332-2BA00 单相220VAC输入，输出24VDC        3.8A
6EP1332-2BA10 单相120/220VAC输入，输出24VDC    2.5A
6EP1333-2AA00 单相220VAC输入，输出24VDC  5A  工业可并联
6EP1333-2AA01 单相120/230VAC输入，输出24VDC  5A    工业可并联
6EP1333-2BA00 单相120VAC/220VAC输入，输出24VDC 5A
6EP1333-2BA01 单相120VAC/220VAC输入，输出24VDC 5A
6EP1333-3BA00 单相120VAC/220to500VAC输入，输出24VDC 5A
6EP1334-2AA00 单相220VAC输入，输出24VDC        10A    工业可并联
6EP1334-2AA01 单相120/220VAC输入，输出24VDC    10A    工业可并联
6EP1334-2BA00 单相220VAC输入，输出24VDC        10A
6EP1334-2BA01 单相220VAC输入，输出24VDC        10A
6EP1334-3BA00 单相120/220VACto500VAC输入，输出24VDC        10A
6EP1336-2BA00 单相220VAC输入，输出24VDC        20A
6EP1336-3BA00 单相220VAC输入，输出24VDC        20A     工业可并联
6EP1337-3BA00 单相120/230,40A
6EP1434-2BA00 三相380VAC输入，输出24VDC        10A      工业可并联
6EP1436-2BA00 三相380VAC输入，输出24VDC        20A      工业可并联
6EP1332-2BA20 三相380VAC输入，输出24VDC        20A      新型模块式电源
6EP1332-2BA30 三相380VAC输入，输出24VDC        30A      工业可并联
6EP1333-2AA02 三相380VAC输入，输出24VDC        40A      工业可并联
6EP1333-2AA03 三相380VAC输入，输出24VDC        40A      工业可并联
6EP1252-0AA00 单相230VAC输入，输出41.5V/1.3A
6EP1252-0AA01 单相230VAC输入，输出41.5V/2A
6EP1457-3BA00 三相380VAC输入，输出48VDC        20A      工业可并联
SIYOUNG 电源
6EP0123-2AA00-0AA0 单相230VAC输入，输出24VDC        2.5A
6EP0123-2AA00-0AB0 单相230VAC输入，输出24VDC        4A
6EP0123-3AA00-0AB0 单相230VAC输入，输出24VDC        6A
6EP0123-4AA00-0AB0 单相230VAC输入，输出24VDC        12A

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