1. 數(shù)字量輸入模塊的輸入電路

  數(shù)字量輸入模塊用于連接外部的機(jī)械觸點(diǎn)和電子數(shù)字式傳感器，例如光電開關(guān)和接近開關(guān)等。數(shù)字量輸入模塊將來自現(xiàn)場的外部數(shù)字量信號的電平轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的信號電平。輸入電流一般為數(shù)毫安。

  圖2-41是直流輸入模塊的內(nèi)部電路和外部接線圖，圖中只畫出了一路輸入電路，M或N是同一輸入組內(nèi)各內(nèi)部輸入電路的公共點(diǎn)。當(dāng)圖2-41中的外部電路接通時(shí)，光耦合器中的發(fā)光二極管(LED)點(diǎn)亮，光敏三極管飽和導(dǎo)通外部電路斷開時(shí)，光耦合器中的LED 熄滅，光敏三極管截止，信號經(jīng)背板總線接口傳送給CPU模塊。

  交流輸入模塊的額定輸入電壓為AC120V或230V。圖2-42的電路用電容隔離輸入信號中的直流成分，用電阻限流，交流成分經(jīng)橋式整流電路轉(zhuǎn)換為直流電流。外部電路接通時(shí)，光耦合器中的發(fā)光二極管和顯示用的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，光敏三極管飽和導(dǎo)通。外部電路斷開時(shí)，光耦合器中的發(fā)光二極管熄滅，光敏三極管截止，信號經(jīng)背板總線接口傳送給CPU模塊。

  直流輸入電路的延遲時(shí)間較短，可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入裝置連接，DC24V是一種安全電壓。如果信號線不是很長，PLC所處的物理環(huán)境較好，應(yīng)考慮優(yōu)先選用DC24V的輸入模塊。交流輸入方式適合在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。

  數(shù)字量輸入模塊可以直接連接兩線式BERO接近開關(guān)，后者的輸出信號為0狀態(tài)時(shí)，其輸出電流(空載電流)不為0。在選型時(shí)應(yīng)保證兩線式BERO的空載電流小于輸入模塊允許的靜態(tài)電流，否則將會產(chǎn)生錯(cuò)誤的輸入信號。

  根據(jù)輸入電流的流向，可以將輸入電路分為源輸入電路和漏輸入電路。漏輸入電路(見圖2-41)的輸入回路電流從模塊的信號輸入端流進(jìn)來，從模塊內(nèi)部輸入電路的公共點(diǎn)M 流出去。PNP集電極開路輸出的傳感器應(yīng)接到漏輸入的數(shù)字量輸入模塊。

  在源輸入電路的輸入回路中，電流從模塊的信號輸入端流出去，從模塊內(nèi)部輸入電路的公共點(diǎn)M流進(jìn)來。NPN集電極開路輸出的傳感器應(yīng)接到源輸入的數(shù)字量輸入模塊。

  數(shù)字量模塊的輸入/輸出電纜的最大長度為1000m(屏蔽電纜)或600m(非屏蔽電纜)。

  2. 數(shù)字量輸入模塊的參數(shù)設(shè)置

  輸入/輸出模塊的參數(shù)在STEP7的硬件組態(tài)工具中設(shè)置，設(shè)置完成后，應(yīng)將參數(shù)下載到CPU。從STOP模式轉(zhuǎn)換為RUN模式時(shí)，CPU將參數(shù)傳送到每個(gè)模塊。

  在SIMATIC管理器中，選中某個(gè)S7-400站，點(diǎn)擊右邊窗口中的“硬件”圖標(biāo)，進(jìn)入HW Config界面。雙擊機(jī)架中的數(shù)字量輸入模塊“DI16xDC24V Interrupt”(訂貨號為6ES7 421-7BH00-0AB0)，出現(xiàn)如圖2-43所示的模塊屬性對話框。

  在“地址”選項(xiàng)卡中，可以修改模塊的起始字節(jié)地址。如果要將地址范圍分配給某個(gè)過程映像分區(qū)，可用“過程映像”下拉式列表選擇過程映像分區(qū)。

  (1)中斷的設(shè)置

  在“輸入”選項(xiàng)卡(見圖2-44)中，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊復(fù)選框，可以設(shè)置是否產(chǎn)生診斷中斷和硬件中斷。復(fù)選框內(nèi)出現(xiàn)“√”表示允許產(chǎn)生中斷。

  點(diǎn)擊或按鈕，可以顯示左邊或右邊隱藏的輸入。點(diǎn)擊←或→按鈕，將顯示最左邊或最右邊的4點(diǎn)輸入。這些按鈕所在的行的數(shù)字是模塊中輸入點(diǎn)的序號。

  選擇了允許硬件中斷后，可以用復(fù)選框在“硬件中斷觸發(fā)”區(qū)設(shè)置上升沿中斷、下降沿中斷，或上升沿和下降沿均產(chǎn)生中斷。出現(xiàn)硬件中斷時(shí)，CPU的操作系統(tǒng)將調(diào)用硬件中斷組織塊(例如QB40)。

  (2)診斷功能的設(shè)置

  在“診斷”區(qū)，可以逐點(diǎn)設(shè)置是否有斷線或丟失負(fù)載電壓L 的診斷功能。模塊通過檢測輸入端的電流，可以監(jiān)視輸入點(diǎn)與傳感器之間的連接是否斷線。如果模塊識別到激活的診斷事件，將此事件保存到診斷數(shù)據(jù)區(qū)。用戶程序可以用系統(tǒng)功能 SFC 51 讀取系統(tǒng)狀態(tài)表中的診斷信息。如果激活了診斷中斷，上述故障事件將會觸發(fā)診斷中斷，可以用OB82編寫處理診斷事件的中斷程序。

  (3)延遲時(shí)間

  輸入模塊有數(shù)字濾波功能，以防止由于外接的輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起的錯(cuò)誤的輸入信號。點(diǎn)擊“輸入延遲”輸入框，在彈出的菜單中選擇以ms為單位的輸入延遲時(shí)間。

  (4)對錯(cuò)誤的響應(yīng)

  如果選擇“對錯(cuò)誤的響應(yīng)”為SV(替代值)，可在“替換‘1’”所在的行，為每個(gè)輸入點(diǎn)設(shè)置替代值。復(fù)選框內(nèi)出現(xiàn)“√”表示替代值為1，反之為0。

  如果選擇KLV，模塊各點(diǎn)保持出現(xiàn)故障之前最后讀入的有效值。