开关量输入

开关量输入/输出单元的选择

plc 的开关量输入点是用来接受现场传感器所输入的电

平信号，开关时输出点的作用根据内部的控制信号来驱动外

部负载。

（1）开关量输入端子的选择。现在市场上的PLC输入点

它是晶体管输入，用户只需根据前一个周期估计输入点数

选择。但是，这里需要注意的是，由于不同类型的PLC终端接线，有有两种不同的输入模式NPN和PNP，这意味着输入端是低功耗的

如果确定了输入端子的接线类型，则

需要相同类型输入的传感器，即NPN和PNP

PLC的输入端子不能共享。

目前市面上的PLC输入端大多是直流24V输入电压，

如果需要将其他电压规格传感器连接到PLC，则需要继电器

做相应的隔离，确保连接到PLC输入端的信号为DC24V

压力

（2）开关量输出端子的选择。

PLC开关输出点等级

A型主要是继电器式输出和晶体管式输出。

1）继电器输出类型。继电器输出负载能力好，时间短

具有高过电压、高过电流，隔离效果强。但是因为

继电器内部为机械触点，动作寿命有限，只能连接动作频率低、无高速脉冲输出的场合。

2）晶体管输出类型。晶体管式输出由其内部控制

三极管的导通是控制输出端通断的一种手段

内部没有机械触点结构，所以与继电器输出触点相比，

晶体管输出触点使用寿命长，动作频率高，不易损坏。它的缺点是消极的

负载能力差。

（3）开关量输出端子选择注意事项

与输入端类似，晶体管输出端也分为NPN型和PNP型

第二种。一旦确定了模型，就只能以同样的方式连接荷载。

在实际应用中，建议工程师多选择晶体管输出类型

可编程控制器，并在输出端使用继电器连接外部负载，形成下游

负载器件的电隔离，这种晶体管寿命和

电力负荷能力强的优点。现场电气故障时的PLC输出

隔离继电器将保护端子不受损坏，只需更换即可

断开的继电器正常。一旦继电器输出PLC端子损坏，将没有

修复受损端子的方法。

第4章开关量信号的输入输出

智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出第四章开关信号的输入/输出 1．开关和开关量信号的区别？开关是一种有二个可选择的、有固定位置的装置，主要用于向单片机输入电平信号。开关量信号就是通过拨动开关的位置，使单片机得到的一个固定不变的电平信号。在智能仪器中用于向单片机输入控制命令或数据，开关信号可以通过机械式开关、电子式开关、温度开关等方式产生。 2．开关量信号的特点是什么？只有开和关、通和断、高电平和低电平两种状态的信号叫开关量信号，在智能仪器的电子电路中，通常用二进制数0和1来表示。 1

智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出 3．开关量信号的作用？开关量输入、输出部分是智能仪器与外部设备的联系部件，智能仪器通过接受来自外部设备的开关量输入号和向外部设备发送开关量信号，实现对外部设备状态的检测、识别和对外部执行元器件的驱动和控制。 4．常见电子开关都有哪些？常见电子开关有：扳键开关、BCD码拔盘开关、磁性开关、光敏器件开关（光电开关、光纤开关等）、温度超限开关。 5.电子开关的缺点是什么？如何解决该缺点？由于外部装置输入的开关量信号的形式一般是电压、电流和开关的触点，这些信号经常会产生瞬时高压、过电流或接触抖动等现象。因此为使信号安全可靠，在输入到单片机之前必须接入信号输人电气接口电路，对外部的输入信号进行滤波、电平转换和隔离保护等。 2

智能仪器原理与设计------第4章开关量信号的输入输出外界的开关量信号在一般情况下可直接连入以单片机为核心的智能仪器中。但当外界的开关量信号的电平幅度与单片机I／O端口的信号电平不相符时（由于这些电平信号功率有限，加上外界还存在各种干扰和影响），应在电平转换后(采用各种缓冲、放大、隔离和驱动电路等措施），再输入到单片机的I／O端口上。 3

40路开关量输入模块使用说明

隔离放大器模块/电量隔离变送器/数显仪表/温度变送器使用说明书 1、产品概述本产品为一款测量40路开关状态通讯输出开关状态量信号，采用64路IO口的MCU，采用并口方式实现快速读取IO状态、开关输入采用光耦隔离，每路开关具有LED状态灯显示方便现场状态查看。使用标准的MODBUS RTU通讯协议，可与PLC、组态软件、文本显示器等进行组网；通讯、电源端口采用防雷、抗干扰设计可广泛用于工业现场设备的信号控制；开关量输入、电源、通讯输出端口之间完全隔离，抗干扰能力强。本产品输入端口采用12P插拔座，可以实现40路IO口检测的快速接线安装，使用方便； 2、主要型号 -YX4000-14N2—40路开关量输入、RS485输出、24V电源、N2外形； 3、主要技术指标与特点 3.1、主要技术指标 ●输入开关类型 ----- 无源触点(干接点)； ●无源触点耐压 ----- ≥24VDC； ●IO状态刷新速度-----10ms； ●数据输出 ----- 40路开关量输入状态,(逻辑”1”表示输入开关闭合, 逻辑”0”表示输入开关断开)； ●输出接口 ----- RS485：通讯距离：1200米、±15KV ESD保护； ●波特率 -----9600（默认）、19200、38400、115200bps； ●通讯格式 -----N,8,1（默认，无校验/8数据位/1个停止位)； ●隔离耐压 ----- 2500V DC； ●静态功耗 ----- <5W； ●辅助电源 ----- 24V DC(11V-30V)； ●工作温度 ----- -20℃～+60℃； ●安装方式 ----- 导轨或螺钉安装方式； 3.2 产品特点 ●采用多口MCU处理器、并行处理采集IO状态，速度快； ●开关量输入使用光电隔离，可接各种物理开关，兼容集电极开路方式电平信号采集； ●状态指示灯丰富，具有开关量输入状态指示灯、通信指示灯、电源灯； ●宽电源工作兼容12V/24V； ●输入、输出、电源之间全隔离，抗干扰能力强； ●具有开关量闭合累加计数功能；

实验三四种常用开关量传感器的使用

棕黑兰实验三四种常用开关量传感器的使用 1、目的 ● 学习常用的几种三线制开关量传感器（光电开关、接近开关、霍尔开关、限位开关）使用方法。 2、器材 ● 传感器实训台的操作板1的直流电压源、操作板2:霍尔开关、接近开关、光电式传感器电路。操作板3中的限位开关电路。 ● 跳线、万用表等实验器材。 3、实验方法本平台中的这三种开关量传感器均采用三线式如图1，导线颜色为棕、黑、红，一般的棕色为电源正极，兰色为电源负极，黑色为输出端。光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器，接收器和检测电路。图1 具体接线方法如图 1所示，对于光电式传感器电路（光电开关），将V+ 、V-端口分别接+12V 直流电压源的正负端，将VO 输出接万用表正极表笔，万用表负极表笔接GND12（V-）, 当有物体正对光电开关输入端且距离小于300mm 时，输出端VO 的电平将有所变化。接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，根据工作原理的不同分为电感式和电容式，电感式接近开关它由LC 高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡

流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体，检测距离由0.8mm至150mm。平台中的接近开关动作条件是：当有金属（铁制品）正向面对接近开关输入端，且距离小于传感器的动作距离（如8mm）时，接近开关的输出端电平将发生翻转。霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。限位开关作为工控系统中常用的器件几乎随处可见，例如电梯、机床、大型机械中都可见到它的身影，它同行程开关适用于各类机械设备、自动化流水线等轻型及中型负载的场合，可检测物体动作状态，例如存在与不存在、运动位置、行程终点等等。本系统中限位开关的公共端、常开端、常闭端已分别接到台面COM、NO、NC处，将其中一对触点串联到被控制电路中，当外力作用于限位开关时，常开触点NO闭合至公共端COM,同时COM与常闭触点NC断开。

对输入、输出模拟量的PLC编程实例解析

对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析对于初学PLC编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器，通过不同的模拟量输入输出模块进行转换，其转换公式是不一样的，如果选用的转换公式不对，编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器：（1）、测温范围为0~200，变送器输出信号为4～20ma （2）、测温范围为0~200，变送器输出信号为0～5V （3）、测温范围为－100 ~500，变送器输出信号为4～20ma （1）和（2）二个温度传感变送器，测温范围一样，但输出信号不同，（1）和(3)传感变送器输出信号一样，但测温范围不同，这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。一、转换公式的推导下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导：对于(1)和（3）传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为0～20ma电流信号,20ma 对应数子量=32000，4 ma对应数字量=6400；对于（2）传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为0～5V电压信号，5V对应数字量=32000，0V对应数字量=0；这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢？这要借助与数学知识帮助，请见下图：

上面推导出的（2-1）、（2-2）、（2-3）三式就是对应（1）、（2）、（3）三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程，就会获得满意的效果。二、变送器与模块的连接

AIO-211a开关量输出控制模块使用手册.

开关量输出控制模块使用手册适用型号: AIO-211a 版本:Aio-24do211a_cn_user_V1.2 简介 AIO-211a为24路开关量输出控制(三极管集电极开路输出模块。通讯接口为1路RS-485口,MODBUS-RTU通讯协议。可应用于各种工业自动化测量与控制系统中。开关量输出可控制继电器或指示灯输出,开关的状态信号可通过开关量输入返回到主机。

目录第一章、产品介绍 (3 1.1.功能特点 (3 1.2. 技术参数 (3 第二章、产品应用 (4 2.1. 外形及安装 (4 2.2. 端子定义 (5 2.3. 典型接线 (6 2.4. 应用说明 (6 第三章、Modbus寄存器列表 (7 第四章、通讯规约 (8 4.1 MODBUS-RTU通讯规约示例 (8 第五章、注意事项 (10 1.1.功能特点 ?通信规约采用标准Modbus-RTU方式; ?带ESD保护电路的RS-485通信接口; ?宽工作电压DC10~30V,并具防接反保护功能; ?内置看门狗,并具有完善的防雷抗干扰措施; ?24路开关量输出,三极管集电极开路输出(50V/100mA;

?35mm 标准DIN导轨安装,方便现场安装布线 1.2. 技术参数 1.2.1 开关量输出 1 遥控输出:24路,集电极开路输出(50V/100mA; 2 可设置为电平方式或脉冲方式输出;脉冲输出时脉冲宽度为0.1S~20S可设定; 1.2.2 通讯接口 1 接口类型:1路RS-485通讯接口 2 通讯规约:MODBUS-RTU标准规约 3 通讯地址:1~247可设置 4 数据格式:可软件设置,“n,8,1”、“e,8,1”、“o,8,1”、“n,8,2” 5 通讯速率:可设置1200、2400、4800、9600、19200、38400Bps; 1.2.3 隔离:不隔离,所有信号共GND; 1.2.4 电源 1 DC+10~30V供电,峰值电压不得超过+40V;典型功耗:≤0.3W; 1.2.5 工作环境 1 工作温度:-20~+70℃;存放温度:-40~+85℃; 2 相对湿度:5~95%,无结露(在40℃下; 3 海拔高度:0~3000米; 4 环境:无爆炸、腐蚀气体及导电尘埃,无显著摇动、振动和冲击的场所;

开关量采集电路设计

开关量采集电路设计开关量采集电路适用于对开关量信号进行采集，如循环泵的状态信号、进出仓阀门的开关状态等开关量。污染源在线监控仪可采集16路开关信号，输入24V 直流电压；设定当输入范围为18~24VDC 时，认为是高电平，被监视的设备处于工作状态；当输入低于18VDC 时，认为是低电平，被监视的设备处于停止状态。为了避免电气特性及恶劣工作环境带来的干扰，该电路采用光电耦合器TLP521对信号实现了一次电-光-电的转换，从而起到输入\输出隔离的作用。同时，还安装有LED 工作指示灯，可以使用户对每一通路的工作情况一目了然。其中一路的开关量采集电路如图1所示：图 1 开关量采集电路光耦TLP521将红外发光二极管和发光三级管相互绝缘的组合在一起，发光二极管为输入回路，它将电能转换成光能；发光三极管为输出回路，它将光能再转换成电能，实现了两部分电路的电气隔离。当输入范围为18 ~24VDC 时，认为是高电平，此时光耦导通，电阻R10、R14和发光二极管共同构成输入回路。根据光耦导通时电流为4 ~10mA ，当输入最高电压24V 时， mA V R R mA V 42414101024<+<，即Ω<+<Ωk R R k 614104.2 当输入低于18V 时认为是低电平，此时光耦的工作电流肯定低于4m A ，此时光耦不导通,电阻 R10、 R14和R12共同构成输入回路，所以： mA R R R V 412 141018<++，即R10+R14+R12>Ω。在设计中，选择R10=R12=2 k Ω,R12=1 k Ω。光耦导通的最小电流为4mA ，根据光耦的电流传输比CTR(Current Transfer

模拟量输出电路

文件编号：INVT0_013_0005_CBB_01 CBB规范模拟量输出电路 (VER: 拟制：华时间：2009-05-26 批准：时间：文件评优级别：□A优秀□B良好□C一般

1 功能介绍目前许多单片机本身都不具备模拟量输出（DAC）功能，但可以输出PWM信号，本电路实现了将频率为10K，幅值为5V的PWM信号转换成0~10V电压或者0~20mA电流的模拟量信号输出。 2 详细原理图工作原理说明：（1）输入频率为10K，幅值为5V的PWM信号，经过元件R1、C1、R2、C3二阶低通滤波后转换成0~5V的电压信号；（2）运放U1A是一个同相放大器，对输入信号放大（1+R6/R5）倍，所以输出电压Uout 对应0~10V；（3）虚线框内部分构成了一个恒流源，电流大小就是Iout=Uout*R7/R8/R13; （4）通过短接片跳线可以选择输出电流或者电压信号。

3 器件功能电阻R1、R2及电容C1、C3构成二阶RC 低通滤波器，将输入PWM 信号转换成对应电压。 U1A 为同相输入运算放大器； U1B 构成了一个恒流源；二极管D1，对端子信号进行电压钳位，防止电压过高或者过低，起保护作用；电容C2、C4为芯片TL082的滤波电容； C5、C6，输出电压滤波，减少电压纹波作用； Q1、Q2三极管，增加电流驱动能力； R9、R11，三极管基极限流电阻。 4 参数计算 4.1 运算放大器：选择常用TL082。 4.2 电阻R1、电容C1、电阻R2、电容C3：构成二阶低通滤波电路，必须满足截止频率远远小于输入的PWM 频率，这里电阻我们选用22K ，兼顾到响应速度，电容C1选用电容，为了更好地稳定运算输入端电压，电容C3这里选用1uF 电容。滤波积分时间常数为： 3121C C R R ???=μμ1.012222???K K =7mS 符合使用要求。 4.3 电容C2、C4：芯片电源滤波电容，选择常用的电容。 4.4 电容C5、滤波作用，直接与外端输出端子相连，一方面减少输出电压纹波，另一方面也可以抑制外部输入的干扰信号。这里选用100V 电容。 4.5 电容C6：滤波电容，抑制电压纹波，选择1uF/50V 电容。 4.6 电阻R5、R6的选取：

C51单片机实验指导书

单片机原理与接口技术实验讲义目录第一章开发环境安装使用说明 (3) 第二章基于51单片机系统资源实验 (12)

实验1 IO开关量输入实验 (12) 实验2 IO输出驱动继电器（或光电隔离器）实验 (13) 实验3 IO输入/输出---半导体温度传感器DS18B20实验 (14) 实验4 外部中断----脉冲计数实验 (15) 实验5 计数器实验 (16) 实验6 秒时钟发生器实验 (17) 实验7 PC机串口通讯实验 (18) 实验8 RS485通讯实验 (19) 实验9 PWM发生器（模拟）实验 (20) 实验10 蜂鸣器实验 (21) 第一章开发环境安装使用说明一、KeilC51集成开发环境的安装 1.Keil u Vision2的安装步骤如下

将安装文件拷贝到电脑根目录下，然后双击图标，如图1-1所示：注意：去掉属性里的只读选项。图1-1 启动安装环境对话框 2.选择Eval Version。然后一直next直至安装完成，如图1-2所示：二．在Keil uVision2中新建一个工程以及工程配置 1.打开Keil C环境，如图1-3所示。

图1-3打开工程对话框 2.新建工程或打开工程文件：在主菜单上选“Project”项，在下拉列表中选择“New Project”新建工程，浏览保存工程文件为扩展名为“.Uv2”的文件。或在下拉列表中选择“Open project”打开已有的工程文件。如图1-4所示：图1-4 新建工程 3.环境设置：新建工程文件后，在工具栏中选择如下图选项设置调试参数及运行环境，或从主菜单“Project”项中选择“Options for Target ‘Target1’”，打开如下图1-5设置窗口。

开关量输入电路的制作方法

本技术新型涉及一种开关量输入电路，属于低压电气技术领域，包括外部开关量电源S1、外部开关接口K1、整流桥电路、滤波电路、限流电路、防反向保护电路、光耦隔离电路、开关量输出接口，所述外部开关量电源、所述外部开关接口、所述整流桥电路、所述滤波电路、所述限流电路、所述防反向保护电路、所述光耦隔离电路、所述开关量输出接口依次连接，该电路硬件电路结构简单，工作有效可靠，提高了开关量输入电路的抗电磁干扰能力，有利于开关量输入电路的长期稳定运行。技术要求 1.一种开关量输入电路，包括外部开关量电源S1、外部开关接口K1、整流桥电路、滤波电路、限流电路、防反向保护电路、光耦隔离电路、开关量输出接口，所述外部开关量电源S1、所述外部开关接口、所述整流桥电路、所述滤波电路、所述限流电路、所述防反向保护电路、所述光耦隔离电路、所述开关量输出接口依次连接。 2.根据权利要求1所述的一种开关量输入电路，其特征在于：所述外部开关量电源S1的一端与所述外部开关接口K1的一端相连，另一端与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第3端子相连，所述外部开关接口K1的另一端与所述整流桥电路第一电阻R1的一端相连。 3.根据权利要求2所述的一种开关量输入电路，其特征在于：所述整流桥电路第一电阻R1的另一端与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第1端子相连。 4.根据权利要求3所述的一种开关量输入电路，其特征在于：所述滤波电路的第一电容C1和第二电阻R2并联在所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子和第2端子之间，其中第一电容C1的正极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子相连，第一电容C1的负极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第2端子相连，所述防反向保护电路的第一二极管D1并联在所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子和第2端子之间，其中第一二极管D1的负极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第4端子相连，第一二极管D1的正极与所述整流桥电路第一整流桥UR1的第2端子相连。

DCS实验报告.

华北电力大学实验报告实验名称基于DCS实验平台实现的水箱液位控制系统综合设计课程名称计算机控制技术与系统专业班级：自动实 1101学生姓名：潘浩学号：201102030117成绩：指导教师：刘延泉实验日期：2014/6/29

基于DCS实验平台实现的水箱液位控制系统综合设计一．实验目的通过使用LN2000分散控制系统对水箱水位进行控制，熟悉掌握DCS控制系统基本设计过程。二．实验设备 PCS过程控制实验装置； LN2000 DCS系统；上位机（操作员站）三．系统控制原理采用DCS控制，将上水箱液位控制在设定高度。将液位信号输出给DCS，根据PID参数进行运算，输出信号给电动调节阀，由DDF电动阀来控制水泵的进水流量，从而达到控制设定液位基本恒定的目的。系统控制框图如下：

四．控制方案改进可考虑在现有控制方案基础上，将给水增压泵流量信号引入作为导前微分或控制器输出前馈补偿信号。五．操作员站监控画面组态本设计要求设计关于上水箱水位的简单流程图画面（包含参数显示）、操作画面，并把有关的动态点同控制算法连接起来。 1．工艺流程画面组态在LN2000上设计简单形象的流程图，并在图中能够显示需要监视的数据。要求：界面上显示所有的测点数值（共4个），例如水位、开度、流量等；执行机构运行时为红色，停止时为绿色；阀门手动时为绿色，自动时为红色。

2．操作器画面组态与SAMA图对应，需要设计的操作器包括增压泵及水箱水位控制DDF阀手操器： A．设备驱动器的组态过程：添加启动、停止、确认按钮（启动时为红色，停止和确认时为绿色）添加启停状态开关量显示（已启时为红色，已停时为绿色） B．M/A手操器的组态过程： PV（测量值）、SP（设定值）、OUT（输出值）的动态数据显示，标明单位，以上三个量的棒状图动态显示，设好最大填充值和最大值；手、自动按钮（手动时为1，显示绿色；自动时为0，显示红色），以及SP、OUT的增减按钮；SP（设定值）、OUT（输出值）的直接给值（用数字键盘）

第八章开关量混合模块

第8 章开关量混合模块本章描述RX3i PACSystems的开关量混合输入/输出模块高速计数模块: IC694APU300 高速计数模块, IC694APU300, 提供直接处理高达80KHZ的脉冲信号。这个模块不需要与CPU进行通信就可以检测输入信号，处理输入计数信息，控制输出。高速计数器在CPU中使用16位的开关量输入存储器（%I），15字的模拟量输入存储器(%AI)，和16位的开关量输出存储器(%Q)。高速计数器可以配置为： . 4 一样的独立的简单的计数器 . 2 一样的独立的较为复杂的计数器 . 1 复杂计数器两个绿色的发光二极管指示模块的工作状态和配置参数的状态。附加模块特性包括：: . 12个正逻辑输入点（源），输入电压范围5VDC或10～30VDC。 . 4个正逻辑（源）输出点 . 每个计数器按时基计数 . 内在模块诊断 . 为现场接线提供可拆卸的端子板

根据用户选择的计数器类型，输入端可以用作计数信号、方向、失效、边沿选通和预置的输入点。输出点可以用来驱动指示灯、螺线管、继电器和其他装置。模块电源来自背板总线的+5V电压。输入和输出端设备的电源必须由用户提供，或者来自电源模块的隔离+24VDC的输出。这个模块也提供了可选择的门槛电压，用来允许输入端响应5VDC 或者10 ～30VDC 的信号。. 标签上的蓝条表明APU300是低电压模块。这种模块可以安装到RX3i系统中的任何I/O插槽。技术规格: APU300 输入阻抗

现场接线: APU300 APU300 接线信息如下。高速计数器模块必须用屏蔽电缆连接。电缆屏蔽必须满足附录A中的IEC 1000-4-4标准，在模块6英寸（15.24cm）范围内必须具有高频屏蔽接地。电缆线长度最长是30米。所有12个高速计数器输入点是单端的正逻辑(源)型输入点。带有CMOS 缓冲器输出的传感器(相当于74HC04)能用5V的输入电压直接驱动高速计数器输入。使用TTL图腾柱或者开路集电极输出的传感器必须带有一个470 欧姆的上拉电阻器（到5V）来保证高速计数器输入端的兼容性。使用高压开路集电极（漏型）型输出的传感器必须带有一个1K 上拉电阻器到+ 12V，用于兼容高速计数器10到30V的输入电压范围。 5VDC阈值的选择是通过在可分离的终端接线板连接器上的两个端子上安装跳线实现。阈值选择端子不安装跳线，设置输入在默认电压10～30VDC的范围。每种计数器类型的端子分配下表说明在模块配置中的计数器型号与所使用的端子.

模拟量输入检测电路

CBB规范模拟量输入检测电路 (VER:V1.0) 拟制：华时间：2010-05-27 批准：时间：文件评优级别：□A优秀□B良好□C一般

1 功能介绍本电路实现输入电压0~10V 或者电流0~20mA 的模拟量信号转换为CPU 可以直接测量的0~3.3V 电压信号。 2 详细原理图 +15 -15 +3.3 +15 AI1 AI1-AD AI1:外部模拟量输入 (0-10V/0-20mA) AI1-AD: 输出信号(0-3.3V) 1、2短接：选择（0-10V) 2、3短接：选择（0-20mA) +- U1A TL08232 1 8 4 C10.1u C40.1u D2 MMBD7000LT1 1 2 3 D1 MMBD7000LT1 1 2 3 C2 1u/50V L1 10uH 1 2 R210k R110k R520k R3100R720k R4 6.8k R63.3k C31n/2kV C51n R91k R81k J1 PIN-3 123J1/U-DJ1短接片 1 工作原理说明：外部模拟量信号从AI1端口输入，首先经过安规电容C3和电感L1，可有效防止线路上的浪涌电流电压进入后端电路。如果输入的是电流信号，需将SW1开关拨到ON 端，电流流过电阻R8和R9，在电阻R1端可得到０~10V 的电压信号,如果外部电压过高(超过15V)或者过低(少于0V)，二极管D1可以发生钳位作用，保证电压在-1V~16V 之间。输入信号接到运放TL082的同相端，电压跟随输出到R4端口，电压幅值不变仍然是0~10V ，电阻R4和R6构成分压关系输出0~3.3V 的电压信号。二极管D2同样是起电压钳位作用，保证输出电压在-0.3~3.6V 之间，有效保护CPU 。 3 器件功能磁珠L1，防止浪涌输入，提高抗干扰能力；电容C3，安规电容防止浪涌电压，保护后端电路；功率电阻R1～R6，降压限流，防止PC1流过大电流损坏；电阻R1及电容C2，对输入信号进行RC 滤波；二极管D1～D2，对信号进行电压钳位，防止电压过高或者过低；电容C1、C4、C5，滤波电容，对电路正常工作影响不大；电阻R8、R9，短接片J1，输入为电流信号时J1短接2，3脚，电流流过R8、R9并产生对应的电压信号；电阻R3限流电阻，此电阻大小影响运放的输出能力；电阻R4、R6，将运放端输出的信号进行分压输出。 4 参数计算在设计电路参数时，应兼顾以下因素：1、对外部输入信号进行抗干扰处理；2、输入信

HY8DIF4DOR开关量频率量隔离输入4路继电器隔离输出模块[V0.13](1)

HY8DIF4DOR 8路开关量/频率量/计数器隔离输入、4路继电器接点隔离输出模块［V013］ 1 产品概述 HY8DIF4DOR型8路开关量/频率量/计数器隔离输入、4路开关量（继电器接点）隔离输出模块是自动化系统中通用的远程I/O产品，具有开关量信号采集、测频（测速）、计数器等功能，输出信号型式为继电器接点，通过RS485通讯接口实现输入信号的采集和开关量输出的控制。本模块为全工业设计，四端隔离，即供电电源、开关量输入、开关量输出、RS485通讯接口之间互为电气上隔离，有效抑制工业现场各类串模和共模干扰，保证了工作可靠性和数据精准度。RS485通讯接口执行MODBUS RTU规约，可直接配接各类PLC、DCS系统、人机屏及各种组态软件。 HY8DIF4DOR的输入信号格式可有多种选择。在输入信号类型上，可选择24V、12V、5V，甚至煤矿行业常用的0,5mA或1,5mA电流型开关量信号等。 2 产品特点 ●8路开关量/频率量/计数输入，极性自适应 ●可选的24V、12V、5V和0,5mA/1,5mA电流型开关量信号输入 ●频率量测量范围：2～1090Hz，满量程精度高达±0.005% ●计数频率达100Hz ●8通道均具有计数器功能，计数器可预置、可清零，最大计数值65535 ●4路继电器接点输出，初始状态可设置 ●可设置输入滤波常数和输出保持常数 ●内置开关量信号辅助电源，兼容干、湿接点 ●所有功能均为软件配置，无拨码开关和内部跳线，保证产品可靠性 ●全工业抗雷击设计，采样磁隔离技术实现供电电源、通讯端口、信号输入、继电器输出的四端隔离 ●MODBUS RTU 通讯规约 ●DC10~30V宽范围电源输入，防反接 3 产品规格

实验一 IO开关量输入输出实验

单片机原理实验报告实验一：IO开关量输入输出实验学院: 物理与机电工程学院专业: 电子科学与技术班级: 2013 级 2 班学号: 201310530208 姓名: 何丽丽指导老师: 柳妮

实验一IO开关量输入输出实验目的：学习单片机读取IO引脚状态的的方法。内容：编程读取IO引脚状态。设备： EL-EMCU-I试验箱、EXP-89S51/52/53 CPU板。编程：首先要把相关的引脚设置在IO的输入状态，然后写一个循环，不停地检测引脚的状态。步骤： 1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线帽JP2短接在上侧。 2、连线：用导线将试验箱上的的IO1--- IO8分别连接到SWITCH 的8个拨码开关的K1---K8的输出端子K1---K8上，连接好仿真器。 3、实验箱上电，在PC机上打开Keil C环境，打开实验程序文件夹IO_INPUT下的工程文件IO_INPUT.Uv2编译程序，上电，在程序注释处设置断点，进入调试状态，打开窗口Peripherals-->IO-Port-->P0,改变开关状态，运行程序到断点处，观察窗口的数值与开关的对应关系。

程序： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV P0,#0FFH MOV A,P0 SWAP A MOV P0,A SJMP MAIN END 程序分析：从上面的程序可以看出我们需要用导线将试验箱上的的IO1--- IO8分别连接到SWITCH的8个拨码开关的K1---K8的输出端子K1---K8上，连接好仿真器。在通过SWAP A MOV P0，A这组指令来对P0口所接的对应的发光二极管对应的状态通过拨码开关的开关来控制发光二极管。结论：通过上面这段程序，我们实现了用拨码开关来控制P0口所接的发光二极管的亮灭。通过I\O口P0.0—P0.3接拨码开关，P0.4—P0.7一一对应的接发光二极管。

开关量输入输出模块

开关量输入输出模块（ELM-25-01） 1 模块结构框图和功能描述模块结构框图如图：开关量模块功能由三部分组成：四个8421拨码盘，8位LED发光管和8个拨码开关。模块的译码控制电路由两片74138来完成。74HC245和74HC574分别是输入输出锁存器。 2 各模块原理图

2.1 8421拨码盘图ELM-25-01-02 8421拨码盘原理图 8421拨码盘使用：拨码盘有四个。左边两个DA1和DA2受同一输入缓冲芯片U1控制，DA1输出为8位的高四位，DA2为8位的低四位输出。右边两个DA3和DA4受U2控制。DA3为8位的高四位输出，DA4为8位的低四位输出。U1和U2的片选地址不同。 8421拨码盘盘面中间有一可调节旋钮，对应刻度为0～9、A～F。使用时，拨动旋钮的指针指向某一刻度，则与拨码盘相连的8、4、2、1 四个插孔分别由高到低地输出该刻度的8421编码值。例如，当指针指向5时，四个插孔输出“0101”。 2.2 LED指示灯原理图图ELM-25-01-03 LED指示灯原理图 LED指示灯：指示灯L0～L7受驱动芯片U3控制。可以显示8位的单片机数据输出。L7指示最高位，L0指示最低位。接通电源后指示灯常亮。

2.3 拨动乒乓开关原理图图ELM-25-01-04 拨动乒乓开关原理图乒乓开关使用：乒乓开关G0～G7为开关量8位输出。G7为最高位，G0为最低位。当开关拨到上面为开，拨到下面为关，输出受U4控制。 3 模块器件分布及说明 ELM-25-01-05 模块器件分布图

J2：总线插槽 J3：电源插槽，从左向右依次为VCC，VCC，GND，GND。当接通电源时LED1指示灯亮。若芯片U13不焊且J12跳线连上，则本系统工作电压为+3.3V，否则为+5V。 J4，J5，J6，J7：当1，2脚短接时，表示其对应芯片的使能段均为高电平，即芯片不工作，逻辑编程由FPGA实现,信号由PR1，PR2，PR3，PR4接入；当2，3脚短接时，则工作在总线方式。 4模块资源分配各个模块单元片选地址为：基地址＋偏移地址，此模块的基地址为CPU主模块的74138管脚分配;偏移地址由74138译码实现如下表译码控制：由74138译码实现。通过A2、A1和A0取值选中模块单元。

PLC开关量输入模块的选择方法

PLC的输入模块是用来检测接收现场输入设备的信号，并将输入的信号转换为PLC内部接受的低电压信号。 1．输入信号的类型及电压等级的选择常用的开关量输入模块的信号类型有三种：直流输入、交流输入和交流／直流输入。选择时一般根据现场输入信号及周围环境来决定。交流输入模块接触可靠，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用；直流输入模块的延迟时间较短，还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接。 PLC的开关量输入模块按输入信号的电压大小分类有：直流5V、24V、48V、60V等；交流110V、220V等。选择时应根据现场输入设备与输入模块之间的距离来决定。一般5V、12V、24V用于传输距离较近场合。如：5V的输入模块最远不得超过10m距离，较远的应选用电压等级较高的模块。 2．输入接线方式选择接输入电路接线方式的不同，开关量输入模块可分为汇点式输入和分组式输入两种，汇点式输入模块的输入点只共用一个COM端；而分组式输入模块是将分成若干组，一组共用一个COM，每组之间是分隔的。分组式输入模块的每点价格教高，如果输入信号之间不需要分开，应选择汇点式。 3．同时接通的输入点的数量对于选用高密度的输入模块（32点、48点），应考虑该模块同时接通的输入点的数量一般不超过点数的60%。艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。

开关量输出实验

开关量输出实验 1.1 实验目的掌握iCAN4050输入、输出控制原理及应用。 1.2 实验设备及器件 PC 机一台 iCAN实验教学平台一台 1.3 实验内容能够利用iCAN4050模块控制发光二极管亮、灭。 1.4 实验要求要求能够掌握iCAN4050模块输入输出基本原理。 1.5 实验步骤系统接线连接上电运行输出控制实验总结 1.6 实验预习要求阅读iCAN4050功能模块简介、数据手册阅读iCAN实验教材中相关实验掌握iCAN4050功能模块输入、输出控制原理 1.7 数字量输出控制 1．输出控制连接线该实验主要利用iCAN4050模块控制4路LED亮、灭，其中LED分布于PCB 上，PCB 板为内嵌在iCAN实验平台表面上，PCB板全局图如图4.1所示：

图4.1 PCB 板正面俯视图在iCAN实验平台上我们已经将iCAN4050输出控制信号线与PCB板上DO0—DO3连接，用户也可以尝试控制LED5—LED7的亮、灭。表4.1 信号连接线标记号定义提示：iCAN实验平台连接线已经标准化，无需用户自行连接；若由于其他外界因素导致实验平台的连接线脱离或段开，用户可以根据以上表格提供的信息连线；若用户需要根据实际需要在此实验平台上开发可以根据端子排端口号定义重新连线，此时不一定利用原来标准化的模块来控制对象。 2．系统连线正面俯视图如图4.2 所示为iCAN4050控制LED亮，灭的简单框图，该图是为iCAN实验教学平台的正面俯视图，其中蓝色线为CAN通信线，绿色线为控制LED亮，灭，红色线为电源线；其连线布置于线槽内。

开关量输入输出模块在报警系统的应用

开关量输入输出模块在报警系统的应用在我们所生活的这个社会，安全永远是放在第一位，但我们却不能做做面面俱到，同时我们也一直在不断创新，不断进步，科技进步，为我们的生活带来便利，也为我们的安全提供了保障。现在的高楼大厦如雨后春笋般，一个个拔地而起，楼越建越高，内部系统越来越精细复杂，对于楼宇的安全性提出了极高的挑战，所以智能楼宇监控就因此而应运而生。智能楼宇监控主要是从两个方面进行的，一是对于楼宇内的相关运行设备进行监控，如中央空调，照明设备，给排水，电梯，消防设备等，这些设备的运行状况直接关系着楼宇的稳定运行，一旦出现异常情况，必须要及时处理。二是对于楼宇内的内部环境进行监控，如楼宇内的人员进出情况，住户的燃气是否泄露，楼宇内是否有火警等情况。现在的设备都具备了故障告警功能，一旦设备出现故障直接输出一个开关量信号启动警铃实施告警。对于楼宇内部环境，施工方使用烟雾报警器和燃气泄露报警器，一旦发现有火警或者燃气泄露即输出一个开关量信号实施报警。但在一些工业园，住宅小区，我们不可能每栋楼都设个监控中心，这不仅对人力物力都是极大的损耗，同时让我们在遇到险情时不能把握大局观来统筹全局，为此，我们一般都会在工业园或住宅小区的某个地方设置一个监控中心，实时接收每个监控点的信号。而一般小区或工业园都是比较大，这数据传输起来，距离比较远，可能就会因为环境因素产生的干扰及远距离电缆传输对信号的衰弱，导致传输数据的不准确，这个是绝对不允许的，为此，我们深圳讯记公司推出了cj-kf系列的开关量光电转换器产品，将开关量信号转换成光信号，通过光纤来实施远距离传输，而光纤传输的最大特点就是传输速率快，传输距离远并不影响信号准确及抗干扰性强。而且我们的cj-kf系列产品最多可以同时传输四路开关量信号，这也减少的设备的使用量，降低了故障率。 Cj-kf系列产品是一款多通道开关量光纤转换设备.采用最新ARM芯片方案,稳定可靠低耗电.同时支持1~4通道的开关量信号在光纤上的透明传输，无需改动用户的通信协议，解决了电磁干扰、地环干扰和雷电破坏的难题，大大提高了控制信号可靠性、安全性和保密性，同时也解决了传统方式传输距离近的问题。IP30防护等级,加强机壳,35mmDIN导轨安装,工业标准DC24V电源供电,具备电源极性反接保护功能。：开关量光电转换器特点： ? 独立的1~4路输入，1~4路输出的数字通道. ? 输入方式可选为TTL输入或者干触点输入 ? TTL输入电平：输入电平+(0~1)V/逻辑“0”,输入电平+(5~30)V/逻辑“1” ? 干触点输入：短路或者开路。 ? 输出方式：可选为5V TTL/24V TTL输出,或者继电器输出 ? 继电器输出形态FORM C（SPDT）: 继电器吸合时间6ms 继电器释放时间3ms 总计开关时间10ms 继电器触点容量1A/24VDC ? 传输延时时间：2毫秒 ? 最大工作开关频率：50Hz

三菱FX系列模拟量的处理

三菱FX2N系列模拟量输入输出模块在水箱控制系统方面的应用...... １．概述模拟量输入模块（A/D模块）是把现场连续变化的模拟信号转换成适合PLC内部处理的数字信号。输入的模拟信号经运算放大器放大后进行A/D转换，再经光电藕合器为PLC 提供一定位数的数字信号。FX2N系列常用的PLC模拟量输入/输出模块如图所示。此主题相关图片如下，点击图片看大图：模拟量输出模块（D/A模块）是将PLC处理后的数字信号转换成相应的模拟信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。模拟信号输出接口一般由光电隔离、D/A转换、信号驱动等环节组成。 2．模拟量输入/输出单元以三菱公司的F2-6A模块为例，来说明模拟量输入输出单元模块的有关情况。F2-6A是三菱公司F1、F2系列PLC的扩展单元，为8位4通道输入、2通道输出的模拟量输入输出单元模块。F2-6A模块与F1、F2系列PLC连接示意图如下：

此主题相关图片如下，点击图片看大图： 3．A/D转换、D/A转换 1）模数转换（A/D）模块：将现场仪表输出的（标准）模拟量信号0-10mA、4-20mA、1 -5VDC等转化为计机可以处理的数字信号数模转换（D/A）模块：将计算机内部的数字信号转化为现场仪表可以接收的标准信号4-20mA等。如：12位数字量（0-4095）→4-20 mA；2047对应的转换结果：12mA。 2）A/D转换（A/D、AI）的作用。 3）D/A转换（D/A、AO）的作用。 4．几种常见模拟量输入/输出模块简介： 1）模拟量输入模块FX-4AD。FX-4AD为4通道12位A/D转换模块，根据外部连接方法及PLC指令，可选择电压输入或电流输入，是一种与F2-6A相比具有高精确度的输入模块。 2）热电偶温度传感器模拟量输入模块FX-4AD-TC。FX-4AD-TC是4通道热电偶温度传感器模拟量输入模块。 3）模拟量输出模块FX-2DA。FX-2DA为2通道12位D/A转换模块，每个通道可独立设置电压或电流输出。FX-2DA是一种与F2-6A相比具有高精确度的输出模块。三菱FX2N系列模拟量输入输出模块在水箱控制系统方面的应用

io开关量输入模块接线DAM-5161

io开关量输入模块接线DAM-5161 iO开关量输入模块简介： DAM-5161模块是全新一代基于嵌入式系统的iO开关量输入模块，采用标准DIN35导轨安装方式，现场安装简单，使用灵活；应对各种现场应用。模块配置有RS232接口，方便与PC或PLC通信，模块配置有RS485接口，可单独与PC或PLC通信，也可以与多个485模块组网使用。模块配有瞬态抑制电路，能有效抑制各种浪涌脉冲，保护模块在恶劣的环境下可靠工作。iO开关量输入模块DAM-5161是工业级数字/开关量输入采集器，可采集16路数字/开关量信号；无需外部电路直接采集有源/无源开关量信号；同时模块可以采集0～200Hz 频率信号，并且带有计数功能。适用于采集工业现场的各种数字/开关量信号。产品采用隔离RS485方案，将通信与系统单独隔离开，消除通信设备之间共模干扰。产品采用先进的磁隔离技术，有效保障数据采集的速度、可靠及安全产品。针对工业应用设计：通过DC-DC变换，实现测量电路和主控电路电源隔离；同时控制单元与信号采集单元采用高性能磁隔离技术实现电气隔离，与一般的光电隔离相比数据通信更快更可靠。DAM-5161可以采集多种数字/开关量信号：在无需外部电路的情况下可以直接采集有源/无源开关量信号；可以直接采集行程开关、NPN/PNP型霍尔开关信号（出厂默认采集NPN型霍尔开关信号，如需采集PNP型霍尔开关信号请采购时注明）。同时模块具有开关量采集去抖动功能、信号频率计算功能、边沿计数功能。 iO开关量输入模块参数：嵌入式实时操作系统数字/开关量输入通道：16路宽电压数字逻辑 0：-28～+1.5V 1：+2.5～+28V 32位计数功能采集0～200Hz频率信号宽供电范围：DC+9～30V 地址/波特率/量程可由用户配置支持MODBUS-RTU协议支持RS485,RS232支持定制CAN RS485隔离通信 ±15KV ESD保护隔离耐压：DC2500V 工作温度范围：-40℃～85℃ 工业级V0级防火塑料外壳保障产品应用各类环境安全工业级塑料外壳，标准DIN35导轨安装参数：隔离耐压：DC2500V ESD保护：±15KV 供电范围：DC+9～30V 不带隔离485功耗：小于600mW@24V 带隔离485功耗：小于1W@24V 工作温度：-40℃～+80℃工业级V0级防火塑料外壳保障产品应用各类环境安全

读取开关量实验(微机实验)

实验4 读取开关量实验实验目的 1．学习使用32位汇编语言，学习对32位的I/0接口进行读写操作，掌握对16位的I/O 端口进行读写操作。 2．学习使用74LS245和74LS244来扩展输入口。实验设备 PC机一台,THTWK-2实验箱一台实验要求根据配置空间的原理，通过编程将PCI卡开放给用户的I/O 端口空间读出编写汇编程序来对2片74LS245 进行读操作，读出当前拨位开关的状态实验内容1 读取开关量，在实验箱的32位总线上有4片74LS245(地址04H)对应了32个开关量，可用一条32 位指令IN EAX，DX将32个开关的状态全部读回到EAX 寄存器中，并且显示在屏幕上。。运行程序后显示THE RESULT IS 加上开关量的输出值实验步骤 1．接线：无需接线。 2．把D盘“程序”文件夹中SWITCH.ASM文件复制到D:\BIN。 3．重启计算机进入纯DOS，使用CD命令到BIN 路径下，输入下面命令后回车。 4．编译：tasm /zi SWITCH.ASM (注：“.ASM”可省略) 5．连接：tlink /v/3 SWITCH.OBJ (注：“.OBJ”可省略) 6．运行：SWITCH.EXE (注：“.EXE”可省略) 7．运行结果显示的数据值与32位开关输入相对应。如32拨位开关的状态为0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1100，则屏幕上应显示THE RESULT IS 0000FFFC 8．把BIN文件夹下“SWITCH.ASM”源程序及生成“.map”、“.obj”、“.exe”文件删除掉。实验内容2 读取16位开关量，本实验中所用的芯片是2片74LS245,参考书中P234，分配的地址为 04H,05H.试编程实现读取16位的开关量的程序。程序名为SHIYAN4.ASM。运行程序后显示“THE SWITCH IS”加上16位开关量的输出值。注意，这时拨高16位的开关对输出结果没有影响。实验步骤 1.按实验3的操作步骤，生成SHIY AN4.ASM文件。并编译，调试。也可直接采用EMU8086或任一款集成编译器生成SHIY AN4.ASM文件并完成编译，在EMU8086或其它集成编译器均有出错提示。改正错误后确定能生成.OBJ文件和.EXE文件。生成的”.EXE”文件可直接拖到TD.EXE调试。 2.重启进入纯DOS，打开实验箱电源 3．编译：tasm /zi shiyan4.ASM (注：“.ASM”可省略) 4．连接：tlink /v/3 shiyan4.OBJ (注：“.OBJ”可省略) 5．运行：shiyan4.EXE (注：“.EXE”可省略) 6．运行结果显示的数据值与16位开关输入相对应。如32拨位开关的状态为0100 0011 0011 0001 0011 1111 1111 1100，则屏幕上应显示”THE RESULT IS 3FFC” 观察屏幕是否出现想要的结果，如果不是，重新调试，直到显示出想要的结果为止。 7．把文件夹下“SHIYAN4.ASM”源程序及生成“.map”、“.obj”、“.exe”文件删除掉。（注意：在D盘“程序”文件夹下有SHIYAN4的部分源代码，如果编写不出完整的源程序可参考，后面直接编写读16位开关量的程序即可）