PLC原理及应用 （讲义） 16
C200H-MR431 / 831是电容后备RAM存储器，它们在25℃的坏境下，可以保存程序的时间分别是2~3年、20天。
3．
数据表存储器 (I/O映像存储器)
数据表存储器用来存放开关量I/O状态表，定时器、计算器的预置值表，模拟量I/O数值等。
4．
高速暂存储器
高速暂存储器主要存放运算的中间结果，统计数据、故障诊断的标志位等。其中，3、4两类存储器，常用RAM，这其中部分或全部有后备电源。
三． I/O部分
PLC的I/O部分，因用户的需求不同有各种不同的组合方式，通常以模块的形式供应，一般可分为：
错误！未找到引用源。 开关量I/O模块 源。 模拟量I/O模块
错误！未找到引用
错误！未找到引用源。 数字量I/O模块（包括TTL电平I/0模块、拨码开关输入
模块、
LED/LCD/CRT显示控制模块、打印机控制模块）
错误！未找到引用源。 高速计数模块 源。 精确定时模块
错误！未找到引用源。 快速响应模块 源。 中断控制模块
错误！未找到引用源。 PID模块 源。 位置控制模块
错误！未找到引用源。 轴向定位模块
1．开关量I/O模块(部分)
开关量输入模块(部分) 的作用是接收现场设备的状态信号、控制命令等，如限位开关、操作按钮等，并且将此开关量信号转换成CPU能接收和处理的数字量信号。
开关量输出模块(部分)的作用是将经过CPU处理过的结果转换成开关量信号送到被控设备的控制回路去，以驱动阀门执行器、电动机的启动器和灯光显示等设备。
开关量I/O模块(部分)的信号仅有通、断两种状态，各I/O点的通/断状态用发
⑾ 通信模块。
错误！未找到引用
错误！未找到引用
错误！未找到引用
PLC原理及应用 （讲义） 17
光二极管在面板上显示。输入电压等级通常有DC（5V、12V、24V、48V）或AC（24V、120V、220V）等。
每个模块可能有4、8、12、16、24、32、64点，外部引线连接在模块面板的接线端子上，有些模块使用插座型端子板，在不拆去外部连线的情况下，可迅速地更换模块，便于安装、检修。
（1）开关量输入模块
按与外部接线对电源的要求不同，开关量输入模块可分为AC输入，DC输入，无压接点输入， AC/DC输入等几种型式，参见图2-3。每个输入点均有滤波网络、LED显示器、光电隔离管。
从图2-3?中可以看出无压接点输入是开关触点直接接在公共点和输入端，不另外接电源，电源由内部电路提供(公共点有?、Θ之分，图2-3?中为Θ)。
in in
内部电路 0.15uf 680 Ω 680k Ω 910 Ω ↙↙ 内部电路
3K Ω 0.01uf 1.8K Ω
… …in ～ ……in
AC220V COM ▽ △ ▽ △ DC24V COM
↙↙ (a) AC220V输入 (IA222)
in in 3K Ω 0.01uf DC24V 内部电源 ↙↙ (b) DC24V输入 (ID212)
内部电路 3K Ω 0.01uf 1.8K Ω ……in —COM
内部电路 1.8K Ω ……in ▽ △ 输入电路▽ △ ~ AC/DC24V 输入电路 COM ↙↙ (d) AC/DC24V输入 (ID212) 图2-3 开关量输入模块的几种型式
(c) 无压接点输入 (ID001)
输入模块的主要技术指标有：
错误！未找到引用源。输入电压：指PLC外接电源的电压值。 错误！未找到引用源。输入点数：指输入模块开关量输入的个数。
错误！未找到引用源。AC频率：指输入电压的工作频率，一般为50~60Hz。
PLC原理及应用 （讲义） 18
错误！未找到引用源。输入电流：指开关闭合时，流入模块内的电流。一般为
5~10mA。
错误！未找到引用源。输入阻抗：指输入电路的等效阻抗。
错误！未找到引用源。ON电压：指逻辑“1”之电压值，开关接通时为“1”。 错误！未找到引用源。OFF电压：指逻辑“0”之电压值，开关断开时为“0”。 错误！未找到引用源。OFF→ON的响应时间，指开关由断→通时，导致内部逻辑
电路由“0”→“1”的变化时间。
错误！未找到引用源。ON→OFF的响应时间，指开关由通→断时，导致内部逻辑电路由“1”→“0”的变化时间。
错误！未找到引用源。内部功耗：指整个模块所消耗的最大功率。 （2）开关量输出模块：
开关量输出通常有3种型式：
错误！未找到引用源。 晶体管输出 错误！未找到引用源。 可控硅输出。 每个输出点均有LED发光管、隔离元件(光电管 / 继电器)、功率驱动元件和输出保护电路，见图2-4。
图a为继电器输出电路，继电器同时起隔离和功放的作用；与触点并联的R、C和压敏电阻在触点断开时起消弧作用。 图b为晶体管输出电路，大功率晶体管的饱和导通 / 截止相当于触点的通 / 断；稳压管用来抑制过电压，起保护晶体管作用。 图c为可控硅输出电路，光电可控硅，起隔离、功放作用；R、C和压敏电阻用来抑制SSR关断时产生的过电压和外部浪涌电流。
输出模块最大通断电流的能力大小依次为继电器、可控硅、晶体管。而通断响应时间的快慢则刚好相反。使用时应据以上特性选择不同的输出型式。
(c) SSR/可控硅输出 图2-4开关量输出模块型式 (b) 晶体管输出 ▽↗ ↗(a) 继电器输出
+∨ 错误！未找到引用源。 继电器输出 ↗↗ ▽ J 100Ω △ J ∨ 负载 ↘ 0.02uf ～ ↘ ↘ ↗↗ ▽ △ 负载 24v
▽ ↗↗ ∧∨ ▽ ↗↗ 470Ω ∨ 负载 0.01uf ～ PLC原理及应用 （讲义） 19
输出模块的主要技术指标有：
①工作电压：指输出触点所能承受的外部负载电压。 ②最大通断能力：指输出触点在一定的电压下，能通过的最大电流，一般给出的电压等级有AC120V 、AC220V 、AC / DC24V 。
③漏电流：指当输出点断开时(逻辑“O”)，触点所流过的最大电流。此参数主要针对晶体管、可控硅型输出模块，无保护电路的继电器输出模块漏电流为0 ，有保护电路的继电器输出模块为1~2mA。
④接通压降：指当输出点接通时(逻辑“1”)，触点两端的压降。 ⑤回路数：等于公共点的个数。独立式模块，等于输出点数。 ⑥OFF→ON响应时间：同输入模块。
错误！未找到引用源。ON→OFF响应时间：同输入模块。 错误！未找到引用源。内部功耗 同输入模块。
输出模块按外部接线方式分有： 错误！未找到引用源。汇点式：输出有1个公共点，各输出点属同一个回路，共用1个电源。
错误！未找到引用源。独立式：输出无公共点，各输出点回路不同，可以使用不同电压等级的电源。
2．模拟量I/O模块
模拟量I/O模块常用的有：A/D、D/A、热电偶 / 热电阻输入等几种模块。A/D模块是将传感器测量的电流或电压信号转换成数字量给PLC的CPU处理；D/A模块是将CPU处理得到的数字量转变为电流或电压信号；热电偶 / 热电阻输入模块，可以直接连接热电偶 / 热电阻等测温传感器，外部不需放大电路和线性化电路，能自动进行冷端补偿和调零，并且具有开路检查、输入越限报警功能，内部有A/D电路。
模拟量I/O模块的量程一般是IEC标准信号(0-5V、1-5 V 、0-10V、10mA、4-20mA等)。也有双极性信号(如±50mv、±5v、±10v、±10mv、±20mA等)。A/D、D/A的转换位数通常为8、10、12、16位，并且在数字量I/O处用光电管将PLC的内部核心电路与外围接口电路隔离。
COM (a) 汇点式
(b) 独立式
～ ………… 图2-5开关量输出模块接线方式
PLC原理及应用 （讲义） 20
3．数字量I/O模块
常用的有TTL电平I/O模块、拨码开关输入模块、LED/LCD/CRT显示控制模块、打印机控制模块等。
TTL电平I/O模块是将外围设备输入的TTL电平数据进行处理，或将处理的结果以TTL电平形式输出给外围设备进行控制、执行。
拨码开关输入模块是TTL电平输入，专用于BCD拨码开关的输入模块，用来输入若干组拨码开关的BCD码，有若干个输入地址选择信号输出，某位(十进制)选择信号有效时，读入相应位的BCD码信息。
LED / LCD / CRT显示控制模块是TTL电平输出，专用于LED / LCD / CRT等显示设备的输入模块，有相应的控制信号输入 / 输出，能直接驱动LED数码管、液晶显示器、CRT显示器等。
打印机控制模块是专用于通用打印机的接口模块，是TTL电平的并行接口，除并行输出的数据信息外还有相应的I/O控制信号(有的PLC采用串行接口或编程器上的接口与打印机连接)。
4．高速计数模块
高速计数模块是工控中最常用的智能模块之一，过程控制中有些脉冲变量(如旋转编码器、数字码盘、电子开关等输出的信号)的变化速度很高(可达几十KHZ、几MHZ)，已小于PLC的扫描周期，对这类脉冲信号若用程序中的计数器计数，因受扫描周期的限制，会丢失部分脉冲信号。因此使用智能的高速计数模块，可使计数过程脱离PLC而独立工作，这一过程与PLC的扫描过程无关，可准确计数。PLC可通过程序对它设定计数预置值，并可控制计数过程的启、停。计数器的当前值等于、大于预置值时，均有开关量输出给PLC，PLC得到此信号后便可进行相应的控制。
5．精确定时模块
精确定时模块是智能模块，能脱离PLC进行精确的定时，定时时间到后会给出信号让PLC检测。例如：OMRON的模拟定时单元C200H-TM001提供4个精确定时器，可通过DIP开关设定成0.1～1S、1～10S 10～60S 1～10mm，定时值可通过内 / 外可调电阻进行设定。
6．快速响应模块
PLC的输入 / 输出量之间存在着因扫描工作方式而引起的延迟，最大延迟时间可达2个扫描周期，这使PLC对很窄的输入脉冲难以监控。快速响应模块则可检测到窄脉冲，它的输出与PLC的扫描工作无关，而由输入信号直接控制，同时