直流开关量输入

3.1.2　直流开关量输入

S7-200直流开关量输入均采用24VDC方式输入，直流开关量输入电路主要由输入信号处理、光电隔离、信号锁存、口地址译码和控制逻辑的电路组成。

· 输入信号处理及光电隔离电路。该部分电路原理图如图3-1所示，输入信号处理电路由电阻R₁、R₂、稳压管V₁和电容C₁组成。其中电阻R₁限制输入电流的大小；与V₁、R₂一起构成稳压电路防止输入过压；与C₁组成RC低通滤波器，以抑制输入信号的工频及高频干扰。电阻R₂是滤波电容C₁上电荷的释放电阻，当输入检测开关从接通到断开时，C₁上的电荷通过R₂释放，以保证光电二极管及时截止。光电隔离电路，由发光二极管LED、光电耦合器U₀、电阻R₃和电容C₂组成。当输入检测开关接通时，稳压管V₁两端稳压值为3V，此电压使光电二极管点亮以指示输入为高电平（即开关S闭合）；同时光电耦合器原边导通，使副边光电三极管产生光电电流并饱和导通，+5V电压加到R₃上，通过R₃、C₃滤波后送到后面的数字信号锁存器的输入端。当输入检测开关断开时，稳压管V₁两端稳压值为0V，此电压使光电二极管熄灭以指示输入为低电平（即开关S断开）；同时光电耦合器原边截止，使副边光电三极管产生截止，送到后面的数字信号锁存器的输入端电压为0V。

图3-1　直流输入信号处理及光电隔离电路原理图

·信号锁存器。这部分电路由8D锁存器组成。锁存器的数量取决于该模块上的输入端口数。该部分电路的作用：一是在CPU控制下通过选通信号，将光电耦合器送来的开关量信号存入锁存器中；二是在CPU读取端口信息时，按译码器的选通地址将开关量采集信息送到数据总线上。

·口地址译码及控制逻辑。这部分电路由组合信号译码器、信号驱动器及相关的总线信号组成。一是将输入端口信号由光电耦合器输出到锁存器的选通信号；二是CPU在读输入端口信号信息时，按地址总线的地址确定相应的锁存器，并将寻址到的锁存器中的采集数据送到数据总线上。

直流开关量输入扩展模块采用分组输入方式，从表3-2可知EM221采用每4个输入信号为一组共用一个公共接地端子。输入信号采用汇点式输入接线方式，每组输入信号共用一个公共端，在接线时可共用一个电源。以8点DC24V输入为例，与外部信号的连接方式如图3-2所示。CPU模块直流开关量输入及EM223输入扩展模块直流开关量输入外部信号的连接方式可参照EM221的接线方式。

图3-2　EM221直流开关量输入扩展模块信号连接图