I/O模板的使用技巧

I／O模板用于模拟量、热电阻、热电偶和数字量的输入，以及模拟量和数字量的输出，具有以下特点：

图3-12　混合控制器的PM IO

（1）所有I／O模板均为智能型。

（2）丰富的在线诊断信息。

（3）卡件面板发光二极管（LED）显示设备状态。

（4）冗余配置，自动切换，无须编程。

（5）卡板文件箱插槽通用。

（6）均可带电插拔。

（7）可远程安装（冗余光纤连接，可达8 km）。

（8）通用数字量可减少系统备件。

（9）表层密封套装额外的防腐蚀保护。

1.模拟量输入模板

模拟量输入模板用于接收现场设备以连续方式提供的信号。现场的检测传感器连接到变送器上，从而为模板提供模拟量输入信号。这些传感器和变送器将现场的过程参数（压力、温度）转变为能够输入模拟量接口的电信号（电流或电压）。由于许多种类的传感器都可以将被测参数转变为电信号，因此模拟量输入模板有几种标准的电信号输入值：4～20 mA，DC 0～1 V、DC 0～5 V、DC 0～10 V、DC 1～5 V等。模拟量输入信号接线如图3-13所示。

图3-13　模拟量输入信号接线图(www.xing528.com)

通常，模拟量模板可提供多个输入通道，因此只要与模板匹配的电压和电流值都可同时连接到输入模板上。对于电压型输入信号，模拟量输入模板通常具有很高的输入阻抗；而电流型输入模板则具有低输入阻抗，这对于现场设备的正确操作是必要的。

模拟量输入接口很少需要外部电源供电，它们从机架后背板电路得到所需要的电源进行正常操作。这些接口比数字量型模件要消耗更多的电流，因此系统过程中要考虑负载因素，并计算各模件的电流总和供选择电源之用。

2.热电阻输入模板

热电阻（RTD）输入模板有直接接受3线或4线的Pt100等类型的热电阻能力，并提供热电阻所需的电源。

3.热电偶输入模板

热电偶（T／C）输入模板能直接接受分度号为K型、E型、J型、T型、B型、S型和R型热电偶信号。热电偶在整个工作段的线性化是在过程控制站内完成的，而不需要通过数据通信总线。

4.数字量输入模板

大多数的数字量输入模板是数字型或离散型的，它们与现场输入设备相连接，现场输入设备为输入模板提供独立的输入信号。数字量输入模板接口只接收开关信号，它们从现场设备接收的信号可有不同的种类和幅值（如AC 230 V、DC 24 V），因此数字量输入接口电路可适应各种交流和直流电压。接点接通为1，开回路（电阻无穷大）为0。负端接到隔离地上。

5.模拟量输出模板

模拟量输出模板用于控制接收连续电压或电流信号的现场设备，与模拟量输入类似，模拟量输出接口通过转换器连接到控制设备，转换器拾取输出的电压信号，并进行放大、衰减或转换，使之成为能被现场设备接受的另一种信号，从而控制输出设备。由于控制设备的类型很多，因此对转换器进行了标准化设计，可适用于几种电压和电流值。

常用于模拟量输出的标准值有4～20 mA、10～50 mA、DC 0～5 V、DC 0～10 V、DC 1～5 V等。模拟量输出信号接线如图3-14所示。每个模拟量输出模件有4～16个输出通道，这些通道可被组态为单端或双端输出，当需要输出单独隔离时，双端输出是最常使用的方式。每一个模拟量输出通道与其相邻的通道是电隔离的，从而防止系统由于模件输出过电压而导致损坏。

图3-14　模拟量输出信号接线图

6.数字量输出模板

数字量输出模板均采用输出电隔离，能直接驱动控制用电动机或任何中间继电器。与数字量输入模板一样，数字量输出模板的被控设备是数字型的或离散型的，只有ON／OFF（或打开／关闭）两种状态。数字量输出模板因为要连接不同的现场设备，所以模件需提供多种类型和幅值的电压来控制现场设备，如AC 230 V、DC 24 V等标准输出值。