Page 60 - 可编程控制器设计原理

Principles of Programmable Logic Controller Design
可编程控制器设计原理

输入信号的类型，模拟量输入模块可分为电压输入模块和电流输入模块。电压输
入模块适用于采集电压信号，常见的输入电压范围有 0 - 10V、±5V 等；电流输
入模块适用于采集电流信号，常见的输入电流范围有 4 - 20mA、0 - 20mA 等。

4. 模拟量输出模块（AO）
模拟量输出模块的功能是将 PLC 输出的数字量转换为连续变化的模拟信号。
它主要由数模转换（D/A）电路、信号调理电路等部分组成。D/A 转换电路将
PLC 输出的数字量转换为模拟信号，信号调理电路对转换后的模拟信号进行放大、

滤波等处理，使其能够驱动现场的执行设备。与模拟量输入模块类似，模拟量输
出模块也可分为电压输出模块和电流输出模块。电压输出模块输出的模拟信号为
电压信号，常见的输出电压范围有 0 - 10V、±5V 等；电流输出模块输出的模拟
信号为电流信号，常见的输出电流范围有 4 - 20mA、0 - 20mA 等。

（二）数字量模块的特性及应用场景
1. 特性
数字量输入模块的输入电压范围是一个重要的特性参数。不同的模块适用于
不同的输入电压类型，如 24V DC、110V AC、220V AC 等。在选择输入模块时，

需要确保其输入电压范围与现场设备的输出信号电压相匹配。输入阻抗也是一个
关键特性，它会影响输入信号的采集精度和抗干扰能力。较高的输入阻抗可以减
少对现场设备的负载影响，提高信号采集的准确性；同时，也能增强模块的抗干
扰能力，减少外界干扰信号对输入信号的影响。

数字量输出模块的输出类型决定了其适用的负载类型和性能特点。继电器输
出模块的触点具有较大的额定电流和电压，能够驱动较大功率的负载，但由于继
电器的机械动作特性，其响应速度较慢，一般在几十毫秒到几百毫秒之间。晶体
管输出模块的响应速度非常快，通常在微秒级别，适用于高速开关控制，但它的

负载能力相对较小，一般只能驱动几十毫安到几百毫安的负载。晶闸管输出模块
的开关频率较高，适用于驱动交流负载，但需要注意其过零触发等特性，以确保
输出信号的稳定性。

2. 应用场景
在自动化生产线上，数字量输入模块广泛应用于设备的启停控制、位置检测
和状态监测等场景。例如，通过采集按钮的启动和停止信号，实现对生产线设备
的手动控制；利用限位开关的位置信号，判断工件的位置，控制设备的动作顺序；

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