S7-300 PLC的数字量输出模块

    由PLC产生的各种输出控制信号经输出接口去控制和驱动负载，如指示灯的亮或灭、电动机的起停或正反转、设备的转动、平移、升降、阀门的开闭等，所以PLC输出接口所带的负载，通常是接触器的线圈、电磁阀的线圈、信号指示灯等。    数字量输出模块SM322按输出开关器件的种类不同可以分为继电器输出、晶体管输出和双向可控硅输出三种类型，其主要技术特性如表2-4所示。    表2-4    SM322数字量输出模块技术特性
    如图2-6所示继电器输出型模块输出电路，当某输出点状态为“1”时，通过背板总线接口和光耦合器使对应的微型硬件继电器线圈通电，其常开触点闭合，外部线路导通工作。状态为“0”时，通过背板总线接口和光耦合器使对应的微型硬件继电器线圈断电，其常开触点断开，外部通路断开。为保证工作的可靠性，提高抗干扰能力，在输出接口内采用相应的隔离措施，如光电隔离和电磁隔离。
    图2-6    继电器输出型模块    继电器输出的优点在于，既可以驱动直流负载也可以驱动交流负载，内外隔离很明显；缺点在于，响应速度比较慢。由于它是有触点输出，所以它的工作频率不能很高，工作寿命不如无触点的半导体元件长。    图2-7所示为双向晶闸管输出型模块，小框内的光敏晶闸管和小框外的双向晶闸管组成固态继电器(Solid-State Relay, SSR)，SSR的输出功耗低，输入信号电平与CPU内部电平相同，同时义实现了隔离。梯形图中某输出点为1状态时，其线圈“通电”，光敏晶闸管中的发光二极管点亮，光敏双向晶闸管导通，使另一个容量较大的双向晶闸管导通，模块外部负载得电工作。双向可控硅输出只能驱动交流负载，由双向晶闸管的导通和截止起到开关的通断作用。输出电流的典型值为0.5~ 2A，负载电源由外部现场提供，因为是无触点开关输出，其开关速度快，工作寿命长。
    图2-7    双向晶闸管输出型模块    图2-8所示为晶体管或场效应管输出型模块，晶体管输出只能驱动直流负载，输出元件的饱和导通和截止状态起到开关的通断作用，响应速度最快。输出信号·经光耦合器送给输出元件，图中用一个带三角形符号的小方框表示输出元件。输出元件的饱和导通状态和截止状态相当于触点的接通和断开，这类输出电路的延迟时间小于1ms。这种类型的输出模块只能用于直流负载，它们的可靠性高，响应速度快，寿命长，但过载能力稍差。
    图2-8    晶体管或场效应管输出型模块    在选择数字量输出模块时，应注意负载电压的种类、大小和工作频率，应注意负载的类型，如电阻性负载、电感性负载、机械负载及白炽灯等，除了考虑每一点的输出电流外，还要注意每一组的最大输出电流。