IO接口的作用

PLC的接口用于連接外部設備,，是PLC內(nèi)部世界與外部設備產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的大門。我們可以從輸入和輸出的角度對PLC的接口進行分類,，這里所說的輸入輸出如果沒有特別說明,，都是相對于PLC來說的。就比如PLC的輸入接口,，連接的是變頻器的輸出接口,，輸入和輸出都必須從設備的角度觸發(fā)來定義。

IO接口的數(shù)量怎樣確定

根據(jù)需要對接的外部設備來確定PLC的接口數(shù)量,，以便確定PLC的型號和擴展模塊的個數(shù),。

例如：現(xiàn)場有2個溫度，2個壓力,，2個變頻器需要接入PLC,，那么我們需要先統(tǒng)計出所要接入的IO接口數(shù)量，然后就可以選型了,。

讓我們以匯辰H7系列PLC為例,，認識以下PLC的IO接口的位置，西門子PLC的接口位置也相同,。

PLC的接口用于連接外部設備,，是PLC內(nèi)部世界與外部設備產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的大門。我們可以從輸入和輸出的角度對PLC的接口進行分類,，這里所說的輸入輸出如果沒有特別說明,，都是相對于PLC來說的。就比如PLC的輸入接口,，連接的是變頻器的輸出接口,，輸入和輸出都必須從設備的角度觸發(fā)來定義,。下圖列出了非總線形式的PLC接口。

IO接口的數(shù)量怎樣確定

根據(jù)需要對接的外部設備來確定PLC的接口數(shù)量,，以便確定PLC的型號和擴展模塊的個數(shù),。

例如：現(xiàn)場有2個溫度，2個壓力,，2個變頻器需要接入PLC,，那么我們需要先統(tǒng)計出所要接入的IO接口數(shù)量，然后就可以選型了,。

上面我們一共統(tǒng)計出了6個DI,，2個DO，8個AI,，2個AO接口,，我們的CPU SR20本體集成了12DI，8DO（12+8=20所以叫SR20）,，CPU模塊已經(jīng)覆蓋了開關(guān)量輸入輸出的點數(shù),。接下來再配置模擬量擴展模塊，AE08=8AI,，AQ02=2AO,；或者AE04=4AI,AM06=4AI+2AO;或者AE08=8AI，AQ04=4AO,；只要選型出的接口總數(shù)大于統(tǒng)計出的接口數(shù)量即可,。SMART系列CPU一共可以擴展6個信號模塊,。本著經(jīng)濟性為第一原則,，我們通常在選擇CPU模塊時盡量讓CPU模塊本體的開關(guān)量輸入輸出接口數(shù)量來能夠覆蓋所統(tǒng)計的開關(guān)量接口的數(shù)量。后面的擴展模塊EM0-EM5盡量留出來擴展模擬量模塊,。當然,，怎樣擴展性價比高,，最終由您來選擇。

IO接口和IO存儲區(qū)的關(guān)系

PLC的IO接口和IO存儲區(qū)的關(guān)系就是一套定義好的程序,，什么是程序,，就是輸入經(jīng)過一定的規(guī)則得到輸出。開關(guān)量處理的程序很簡單,，就是把相應DI接口的電平信號轉(zhuǎn)換成I寄存器各個位的值,，用Q寄存器各個位的值來控制DO接口的通斷。

而模擬量的處理過程則是,，將AI接口輸入的一定范圍的模擬量信號（范圍0-10V,；0-20mA）轉(zhuǎn)換為一定范圍的整數(shù)值（范圍0-27648）存儲在AI寄存器中，將AQ寄存器一定范圍的整數(shù)值（0-27648）轉(zhuǎn)換成模擬量（范圍0-10V,；0-20mA）通過AO接口輸出,。

IO寄存器的作用

IO存儲器的用途可以簡單分為兩種：1參與程序控制，2狀態(tài)顯示,。

1參與程序控制

在PLC中編程時需要用到這些寄存作為條件和結(jié)果,。

開關(guān)量參與程序控制

開關(guān)量使用起來非常簡單。條件可作為常開,，常閉使用,，結(jié)果可以由線圈，置位,，復位指令來操作,。

模擬量參與程序控制

模擬量多數(shù)需要轉(zhuǎn)換為實際值后再參與程序控制

模擬量參與控制前的五個步驟

1. 壓力變送器測量到管道的壓力為0.4MPa。

2. 壓力變送器輸出一個8mA的電流信號,。

3. PLC的模擬量輸入接口接收到8mA的電流信號,。

4. PLC的A/D轉(zhuǎn)換器將8mA的電流信號轉(zhuǎn)換為11059的整數(shù)值存儲在AI寄存器AIW16中。

5. PLC通過調(diào)用模擬量轉(zhuǎn)換程序?qū)IW16中的值轉(zhuǎn)換為實際壓力0.4存儲在V存儲區(qū)的VD100寄存器中,。

第5步模擬量從整數(shù)值轉(zhuǎn)換為實際值的過程,，我在 變頻器的模擬量知識 中有詳細介紹，可以參考,。

下面是模擬參與控制的程序,，我們讓壓力參與到泄壓控制中，當壓力超過0.6MPa時,，打開泄壓閥,，壓力低于0.3MPa時，關(guān)閉泄壓閥,。

2狀態(tài)顯示

先來回顧一下觸摸屏與PLC交互的原理

西門子SMART觸摸屏連接PLC的必要條件及程序下載

以昆侖通態(tài)觸摸屏為例,，我們需要先在觸摸屏程序中創(chuàng)建連接，并在對應的連接中添加需要訪問的PLC存儲區(qū)寄存器,。

開關(guān)量狀態(tài)顯示

當IO寄存器存儲的狀態(tài)被用作狀態(tài)展示時,，如果是展示開關(guān)量,，我們在做人機界面程序時，只需要將變量跟I或Q地址關(guān)聯(lián)起來就可以展示狀態(tài)了,，由于開關(guān)量的狀態(tài)只有0和1兩種,，展示起來也很簡單。例如I0.0連接的是泄壓閥本地遠程狀態(tài),，Q0.0是泄壓閥的輸出狀態(tài),。

模擬量狀態(tài)顯示

如果顯示壓力，連接的變量是壓力AIW,，從連接變量和通道對應的圖中可以看到這個變量的值是直接從AIW16讀取的,，而AIW16中存儲的是上文中第4個步驟A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換出的整數(shù)值，顯示出來是整數(shù)值不是實際值,。

如果需要顯示實際值,，那么必須要在觸摸屏中進行上文中第5個步驟的處理，將整數(shù)值轉(zhuǎn)換成實際值存在變量“壓力AIW"中,。我們可以在通道處理設置中設置工程轉(zhuǎn)換參數(shù),，這樣就“壓力AIW"變量存儲的值就是轉(zhuǎn)換后的實際壓力值了。

如果不想在觸摸屏中進行轉(zhuǎn)換設置,，也可以連接PLC存儲在VD100寄存器中已經(jīng)轉(zhuǎn)換好的壓力實際值來顯示,。

總結(jié)

本文主要介紹了PLC的IO接口和IO存儲區(qū)，并以IO存儲區(qū)為例順帶介紹了V存儲區(qū),。通過演示IO寄存器如何參與程序控制和狀態(tài)顯示,，你是不是也對PLC和觸摸屏程序的開發(fā)有了基本的概念呢。