黑龙江省西门子（授权）中国一级代理商-SIEMENS变频器总代理商

众所周知，输入/输出模块（I/O模块）是自动化系统的基本组成部分，用于连接传感器、执行器和控制器。西门子提供了各种系列产品和对应的I/O 模块，来满足用户不同应用场景的需求。常用的系列产品有 S7-1500、ET200MP、ET200SP、ET200PRO、ET200eco和ET200AL等，如下图所示。

西门子 PLC I/O 模块具有以下特点：

1. 产品种类丰富：西门子提供各种类型和规格的I/O 模块，包括数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块、温度采集模块以及高速计数器模块等

2. 性能强：具有高速（如过采样）、高精度（如16位）、高稳定性的特点，能满足各种工业的需求；

3. 功能强大：模块的快速响应（如硬件中断）、随时可改变模块参数（通过编程）、输出模块stop 后响应（保持上一个值/替代值等）、共享输入/输出功能等；
4. 灵活连接：支持多种总线连接方式，如：PROFINET、PROFIBUS等，方便根据实际需求选择；
5. 易于选型配置和维护：支持多种选型配置工具，如：TIAPortal、STEP 7、选型工具（TIA SelectionTool）等，方便用户进行模块的参数配置，提供多种方式的故障诊断（如：HF模块自带的诊断、读取数据记录的诊断、OB 诊断等），便于用户维护。

作为一个自动化工程师，无论是新入门小白，还是历练了很多年的老工程师，搞定 I/O 模块juedui是一门基本功。让我们一起走进I/O 模块的世界，检验一下我们的基本功是不是扎实。下文会通过三个方面：基础知识、重要参数、特殊应用来为大家介绍。

2

基础知识

2.1  模拟量模块4线制、2线制，接线如何区别？

常见的电流变送器可分为2线制和4线制。按字面上意思，2线制变送器，仅两根线，2根线即是电源线又是信号线；而4线制变送器，有4根线，电源线和信号线分开，2根电源线（接电源正和负），2根信号线（输出信号正和负）。变送器与模块的接线如下图所示。

2线制变送器接入模拟量输入模块

4线制变送器接入模拟量输入模块

2.2  数字量输出保护回路在数字量输出负载为感性负载时，为了防止输出回路在接通或断开时的高压瞬变干扰，需要增加抑制回路，否则可能导致 PLC 运行中断甚至设备损坏。根据负载的情况，分为直流和交流两种。不同的负载采用不同的抑制回路。可以参考下列的方式来选择合适的抑制回路。根据实际应用场景，要保证所有的器件参数与实际应用相符合。a. 用于直流输出和控制直流负载的继电器输出的保护电路

• 在大多数应用中，只需在直流感性负载两端增加一个二极管 (A)。
• 应用大电感或频繁开关的感性负载，要求更快的关闭时间，建议可再增加一个稳压二极管 (B)。 
• 请确保正确选择稳压二极管，以适合输出电路中的电流量。

b. 用于开关 AC 感性负载的继电器输出的保护电路

使用继电器输出控制115VAC/230 V AC负载时，应当在继电器触点输出负载上跨接 RC 回路，或使用压敏电阻（MOV） 来限制峰值电压，注意选择 MOV 的工作电压比正常的线电压至少高出20%。

2.3  模拟量等电位

在模拟量接线中，模拟量除了需要连接信号线外，有的现场还需要做等电位线缆的连接。这里的等电位线缆连接是指信号负、模块参考位MANA、供电负以及接地之间的连接，如下图中虚线所示连接。

等电位连接是可选的，不是必须连接。只有当出现共模电压 UCM/绝缘电压UISO超出模块允许的范围时，才需要考虑等电位连接，否则可能会发生测量错误/故障（如信号上溢）。

注意：Ucm/UISO允许电压差的值可在各模块的技术数据中找到。