CPU控制模块里的集成化I/O
一些CPU控制模块上面有集成化数字信号I/O，有些也有集成化模拟量输入I/O。图1-7为搭载了数字信号/模拟量输入I/O的CPU控制模块。
键入/plc模块称为数据信号控制模块，包含数字信号（或称开关量信号）输入模块、数字信号plc模块、模拟量输入模块和模拟量输出控制模块，主要包括数字量输入控制模块SM 321、数字信号plc模块SM 322、模拟量输入控制模块SM 331和模拟量输出控制模块SM 332。S7-300的键入/plc模块的内部布线接进插式前连接器的接线端子上，前射频连接器插到顶盖后边的凹形槽内，无需要断掉前射频连接器里的外界联线，就能快速地拆换控制模块。
数据信号控制模块板上的LED灯用于展示各数字量输入/plc模块电能数据信号情况。键入/plc模块安装于DIN规范滑轨上，根据系统总线射频连接器与邻近的模块连接，默认地址由控制模块所在位置确定，还可以用STEP 7特定模块详细地址。
输入模块用于读取和收集输入信号。数字量输入控制模块用以联接外部机械设备接触点电子数字传感器，接受如按键、切换开关、数据拨动开关、行程开关、限位开关、光电传感器及压力控制器等开关量输入数据信号，将从现场传出的内部模拟信号的脉冲信号转换成PLC内部结构信号。输入电路中一般配有RC低通滤波器，以避免因为键入接触点颤动或外界影响单脉冲造成错误输入信号，输入电流一般位数mah。模拟量输入控制模块用于接受热电偶、热电阻、电阻器、永磁直流电机以及各种智能变送器给予的连续变动的模拟量输入电流量、电压信号。
数字信号plc模块用于操纵交流接触器、继电器、电磁阀、显示灯、数据显示仪表和警报系统等外部设备。SM 322数字信号plc模块将S7-300的结构信号幅度转换成控制流程所需要的外界信号幅度，并且有隔离和率扩大的功效。模拟量输出控制模块用于操纵电动蝶阀、变频调速器等执行机构。
CPU控制模块内部工作标准电压一般是DC 5V，而PLC的键入/导出信号电压一般比较高，比如DC 24V或AC 220V。外部的引入的尖峰电压和影响噪音很有可能毁坏CPU模块中的电子器件，进而使PLC不可以正常运转。数据信号控制模块除开传送数据信号外，也有脉冲信号变换与隔离的作用，其用光电耦合器、感光可控硅、小型继电器等元器件来防护PLC里面电源电路和外部键入、输出电路。
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1.数字量输入控制模块
数字量输入控制模块分成直流电输入模块与交流输入模块。S7-300的数字量输入控制模块主要包括6ES7 321系列和6ES7 131系列产品，后面一种主要运用于ET 200（分布式系统I/O）。图1-8和图1-9分别是直流电数字量输入模块和沟通交流数字量输入控制模块内部结构电源电路外部接线方法。
流输入模块内部结构电源电路外部接线方法上只画出了一条输入电路，M是同一键入同组各输入信号的公共点。当外接触面接入时，光电耦合器里的发光二极管照亮，光敏三极管饱和状态通断；外接触面断掉时，光电耦合器里的发光二极管灭掉，光敏三极管截至，数据信号经侧板总线接口传送给CPU控制模块。
沟通交流数字量输入模块额定值输出电压为AC 120V或AC 230V，其用电容器防护输入信号里的直流电成份，运用电阻器过流保护，沟通交流成份经桥式整流转换成直流电流。外接触面接入时，光电耦合器里的发光二极管和表明使用的发光二极管照亮，光敏三极管饱和状态通断；外接触面断掉时，光电耦合器里的发光二极管灭掉，光敏三极管截至，数据信号经侧板总线接口传送给CPU控制模块。
直流电输入电路的响应时间短，能直接与限位开关、光电传感器等电子器件输入装置联接。假如电源线并不是较长，PLC所处物质环境不错，干扰信号比较轻，应注意优先选择采用DC 24V的直流电输入模块。沟通交流输入方式适合在焊接烟尘、粉尘的恶劣的环境下应用。数字信号plc模块将PLC的结构信号幅度转换成控制流程所需要的外界信号幅度，并且有隔离和率扩大的功效。S7-300的数字信号plc模块主要包括6ES7 322系列和6ES7 132系列产品，后面一种主要运用于ET 200（分布式系统I/O）。数字信号plc模块的率变大元器件有推动直流负载的大率晶体三极管或场效管（如图1-10）、推动交流负载的双向可控硅或中间继电器及其既能推动交流负载又能够推动直流负载的小型继电器在挑选数字信号plc模块时，需要注意负载电压的类型和尺寸、输出功率和负荷的种类（电阻性负载、电感性负载、机械设备负荷或日光灯）。除开每一点的输出电压外，还应注意每一组大输出电压。
图1-10图示为晶体三极管或场效管plc模块电源电路，只有推动直流负载。图上只画出了2路输出电路，M和L是公共点。脉冲信号经光电耦合器赠给导出元器件，图选用一个带三角形符号的小方框表明导出元器件。导出器件的饱和状态导通状态和截止状态等同于接触点的接入和中断。这种输出电路的响应时间少于1ms。
图1-11图示为双向可控硅plc模块内部结构电源电路外部接线方法，脉冲信号经光电耦合器使容积比较大的双向可控硅通断，控制模块外部负荷得电运行。图片中的RC电路用于抑止可控硅的关闭过压和外部脉冲电流。这类模块只能用于交流负载，毕竟是无触点开关导出，因此电源开关速度更快，工作中使用寿命长。
模拟量输入控制模块
生产中有较多持续变动的模拟量输入必须PLC来测量或控制，有些是非电量，比如环境温度、工作压力、总流量、液位仪、一个物体成份（比如汽体里的氧气含量）和次数等；有些是弱电用电量，比如柴油发电机的电流量、工作电压、有率、无率及率因素等。模拟量输入控制模块用以将模拟量信号转换成CPU内部结构解决使用的模拟信号，其核心构成部分是A/D（Analog/Digit）转化器。模拟量输入模块输入信号一般是模拟量输入智能变送器输出规范测量范围的交流电压、电流信号。S7-300的模拟量输入控制模块能够相互连接工作电压/电压传感器、热电阻、热电偶和电阻器式温度表。
S7-300的模拟量输入/plc模块包含模拟量输入控制模块SM 331和模拟量输出控制模块SM 332。
（1）模拟量输入变换后仿真模拟值表明方式
模拟量输入/plc模块中模拟量输入相对应的标值称之为仿真模拟值，用16位二进制补码定点数来描述，上位（第15位）为符号位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。
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模拟量输入模块仿真模拟值个数（即变换精密度）能设为9～15位（与模块型号规格相关，不包含符号位）。假如仿真模拟系数的精密度低于15位，则仿真模拟值偏移，使之上位（符号位）在16位字的高位（第15位），偏移后没有使用的底位则填写0，这类处理办法称之为“左对齐”。设仿真模拟系数的精密度为12位加符号位，没有使用的底位（第0～2位）为0，等同于具体的仿真模拟值被乘于8。
模拟量输入控制模块在模块插电时或控制模块基本参数结束后次变换以前，上外溢时其仿真模拟数值7FFFH，下溢出时仿真模拟数值8000H。上、下溢出时SF灯闪烁，有确诊平衡的控制模块可以产生确诊终断。
模拟量输入控制模块检测范围设置
模拟量输入模块输入信号类型用安装于控制模块侧面测量范围卡（或称之为测量范围控制模块）来设置。测量范围卡插进输入模块后，假如测量范围卡里的标识C与输入模块里的标识相对性，则测量范围卡被设在C部位。控制模块出厂时，测量范围卡预置在B部位。用STEP 7设定测量范围时能够看见该测量范围相对应的测量范围卡部位，客户应准确地设定测量范围卡，否则就会会损坏模拟量输入控制模块。以模拟量输入控制模块6ES7 331-7KF02-0AB0为例子，测量范围卡B部位包含4种工作电压键入，C部位包含5种电流量键入，D区域的检测范围仅有4～20mA，其他21种温度感应器、电阻的测量或电压测量的检测范围都应挑选A部位。应用STEP 7里的硬件配置组态软件能可以进一步明确检测范围。各部位相对应的测量法和检测范围都印在模拟量模块上。
（3）将模拟量输入模块导出值转换成具体的参量
变换时要考虑到智能变送器的键入/导出测量范围和模拟量输入模块测量范围，找到待测参量与A/D变换后数据间的对应关系。下边以联接工作电压/电压传感器的模拟量输入控制模块（6ES7 331-7HF0X-0AB0）为例子，详细介绍模拟量输入控制模块。
PLC的CPU只以二进制文件格式来处理仿真模拟值，模拟量输入控制模块将仿真模拟全过程数据转换为16位数字格式，上位为符号位。针对精密度低于16位模拟量输入控制模块，仿真模拟值以左对齐方法存放，没有使用低有效位用0添充转换时间是完全转换时间与控制模块在电阻的测量和断开监管设计上投入的别的时程和。基本上转换时间立即在于模拟量输入通道转换规则（积分方法、实际值变换）。
A/D变换以及将智能化测量结果传输至存储芯片和/或侧板系统总线是按照顺序执行的，即模拟量输入安全通道持续开展变换。周期（即模拟量输入值再度变换前经历过的时长）表明模拟量输入模块所有刺激的模拟量输入通道总计转换时间。
5.模拟量输出控制模块
S7-300的数字信号plc模块主要包括6ES7 332系列和6ES7 135系列产品，后面一种主要运用于ET 200（分布式系统I/O）。