西门子模块6ES7351-1AH01-0AE0参数详细

为适应工业现场各种执行机构的需要，plc备有多种形式的开关量输出模块供选择。常用的有晶体管输出方式、晶闸管输出方式和继电器输出方式。晶体管输出方式用于直流负载。双向晶闸管输出方式用于交流负载，继电器输出方式可用于直流负载，也可用于交流负载。

　　图7.3所示为继电器输出接口电路。当PLC通过输出寄存器在输出点输出高电平时，继电器KA得电，其常开触点闭合，负载得电，指示灯LED亮。由于继电器本身有电气隔离作用，故电路中不设光电隔离器。外加负载电源根据负载的情况确定，可为交流或直流电源。继电器输出模块为有触点开关式输出模块，使用寿命比无触点输出模块为短，开关动作一般5000万次左右，但其使用较灵活。因此，在输出动作不是很频繁的场合，通常采用继电器输出模块。

　　图7.4、7.5为晶体管输出接口电路和晶闸管输出接口电路图。

　　输入输出模块的电路结构并不是唯一的，各个生产厂家都有自己的电路特点，但有两个共同特点值得关注：

　　① 电路中的防干扰隔离措施很突出，如光电隔离，阻容滤波等；

　　② 输入输出模块具有适应生产过程信息的输入与控制能力。

　　这两点是PLC在工业生产过程中得到广泛应用的原因所在。在整个系统中，CPU、存储器等环境与普通计算机是一样的（甚至是同样的芯片）。但是PLC可以在相当恶劣的生产环境中正常运行，主要是上述两个条件，前者保证了工作的可靠，后者适应了工作的需要。

图1 低通滤波、放大器及A/D转换
       MAX187具有内部参考电压，既4#管脚(REF)为 4.096V，因此，A/D转换的全量程为4.096V。而输进信号是0～5V，因此，要加一级运放把0～5V转换成0～4.096V后送进MAX187。AT89C52的P1.3和MAX187的片选端(CS)相连、AT89C52的P1.4和MAX187的串行时钟信号端(SCLK)相连、AT89C52的P1.5和MAX187的串行数据输出端(DOUT)相连。模拟量采样的值存进单片机的内存中，再由单片机的串行口传送给PLC。A/D转换的C51程序如下:
#include
#include
sbit IC4_S = P1^4; /* AD输进端口设置*/
sbit IC4_D = P1^5;
sbit IC4_C = P1^3;
void input(void )
{ unsigned char idata i;
unsigned int idata result=0x0000;
IC4_C = 0; /* CS端为低电平*/
for(i=0;i<12;i++)
{ result = result << 1;
IC4_S = 0; /*时钟端产生时钟脉冲*/
IC4_S = 1;
if( IC4_D ) result++; /*从串行数据输出端读进A/D转换数据*/
}
IC4_C = 1; /* CS端为高电平*/
pdat[1] = result;
}
MAX187的工作时序图见图2。

图2 MAX187的工作时序图
2、PLC模拟量输出模块扩展
        这里以一路12位模拟量输出为例，设计中将采用12位D/A转换芯片MAX531来实现数摸转换。我们在MAX531的输出端接运算放大器，将模拟输出调节至0～5V，输出部分的硬件电路如图3所示。这里，MAX531是12位串行D/A，具有较高的转换速度, MAX531具有内部参考电压，既10#管脚(REFOUT)为2.048V，因此， D/A转换的全量程为2.048V。而输出信号一般要求是标准的0～5V，因此，要加一级运放把MAX531输出的0～2.048V信号转换成 0～5V信号。AT89C52的P1.0和MAX531的串行时钟信号端(SCLK)相连、AT89C52的P1.1和MAX531的串行数据输进端(DIN)相连、AT89C52的P1.2和MAX531的片选端(CS)相连。PLC把要输出的模拟量通过串行口传送给单片机，存进的内存中，再由单片机完成D/A转换进行输出。A/D转换的C51程序如下:

图3 D/A转换及放大器原理图
#include
#include
sbit IC2_S = P1^0; /*DA输出端口设置*/
sbit IC2_D = P1^1;
sbit IC2_C = P1^2;
void output(unsigned int dat)
{ unsigned char idata i = 12;
IC2_C = 0; /* CS端为低电平*/
while( i-- )
{ IC2_S = 0; /*时钟端产生时钟脉冲*/
if ( dat &0x0800 ) IC2_D =1; /*从串行数据输进端读进DA转换数据*/
else IC2_D =0;
IC2_S = 1;
dat = dat << 1;
}
IC2_C=1; /* CS端为高电平*/
}
MAX531的工作时序图见图4。

图4 MAX531的工作时序图