PLC自動化控制在電氣自動化和智能化控制中應用相當的廣泛，電力作業人員都知道，PLC的自動化控制除了需要輸入既定的程序外，還有要對PLC本身進行輸入端口和輸出端口的接線，只有PLC的程序指令正確，輸入端口和輸出端口接線正確，PLC才能自動化控制，電工老師傅都知道，PLC既可以接受開關量控制也可以接受模擬量控制，二者是可以相互轉換的。
今天我們就重點來看看PLC的外部接線以及開關量信號和模擬量信號是如何轉換的：
PLC外部接線(外部接線方式)
匯點式——各個I/O電路有一個公共點，共用一個電源。
分組式——I/O分成若干組，每組I/O共用一個電源，各組電源可以不同。
分割式——各個I/O點之間相互隔離，每個I/O可以使用獨立電源。
PLC外部接線(輸入模塊)
輸入接口作用：將按鈕、行程開關或傳感器等產生的信號，轉換成數字信號送入主機。
▲ 直流輸入電路圖1
隔離電路采用光電耦合器，再給RC濾波濾波電路送入PLC的CPU，可以防止外部干擾源和觸點抖動等情況。
▲交流輸入電路圖
發光二極管和光耦均采用反并聯結構，在交流輸入的正負半波分別導通，C1起隔直作用。
PLC外部接線(輸出模塊)
1)繼電器輸出：低速大功率直流、交流負載(隔離、功率放大)；
2)晶體管集電極輸出：高速小功率直流負載；
3)雙向可控硅輸出：高速大功率。
繼電器輸出模塊
響應速度小于10ms，主要是由于機械觸點動作延時造成。負載電源由外部提供，與觸點并聯的RC電路和壓敏電阻用來消除觸點斷開時產生的電弧。
晶體管輸出模塊
放大采用大功率晶體管或場效應管，響應速度小于1ms，晶體管工作在飽和導通狀態和截止狀態，圖中穩壓二極管用來抑制關斷過電壓和浪涌電壓。
晶閘管輸出模塊
隔離采用光電可控硅，放大采用雙向可控硅。響應時間有兩種情況：可控硅由關斷變為導通的延遲時間小于1ms，由導通變為關斷延遲時間小于10ms。RC電路和壓敏電阻用以抑制可控硅的關斷過電壓和外部的浪涌電壓。
模擬量輸入模塊(A/D、AI)
A/D作用：將現場儀表輸出的(標準)模擬量信號0-10mA、4-20mA、1-5VDC等轉化為計算機可以處理的數字信號。
A/D轉換的性能指標
分辨力*：A/D接口變化一個LSB(二進制更低有效位)時輸入模擬量的最小變化量。例：12位A/D轉換器，輸入范圍0~10VDC，分辨力=10/212=2.44mV(通常分辨率以輸入二進制數的位數來表示：10位、12位分辨率)。
線性誤差：實際轉換特性曲線與理想轉換特性曲線之間的更大偏差。包括：偏移誤差(0輸入非0輸出)、非線性誤差等。線性誤差通常以LSB的分數表示：如±1/2LSB、±1LSB等。
轉換時間*：從啟動轉換到轉換結束完成一次A/D轉換所需要的時間。
模擬量輸出模塊(D/A、A0)
D/A作用：將計算機內部的數字信號轉化為現場儀表可以接收的標準信號4-20mA等。如：12位數字量(0~4095)→4-20mA，2047對應的轉換結果：12mA。
D/A轉換的性能指標
分辨力：二進制變化一個LSB(更低有效位)時D/A輸出模擬量的最小變化量(通常分辨率以輸入二進制數地位數來表示：10位、12位D/A轉換器)。
線性誤差：實際轉換特性曲線與理想轉換特性曲線之間的更大偏差。包括偏移誤差(0輸入非0輸出)、非線性誤差等。線性誤差通常以LSB的分數表示：如±1/2LSB、±1LSB等。
建立時間：當輸入數字量變化時，輸出的模擬信號穩定在相應的數值范圍之內(±0.5xLSB)所經歷的時間。
LM3107E AI 通道等效電路圖
LM3107E A0通道等效電路圖
外部開關量輸入接線方法(FX)重要通知
外部開關量輸出接線方法(FX)
西門子S7-300系統連接圖
西門子S7-200系列CPU224 I/O端子定義與接線圖
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