数字量输出模块SM322

    数字量输出模块SM322将S7-300内部信号电平转换成控制过程所要求的外部信号电平，同时有隔离和功率放大的作用，可直接用于驱动电磁阀、接触器、小型电动机、灯和电动机启动器等，输出电流的典型值为0.5～2A，负载电源由外部现场提供。

    按负载回路使用的电源不同，它可分为直流输出模块、交流输出模块和交直流两用输出模块。

    按输出开关器件的种类不同，它又可分为晶体管输出方式、晶闸管输出方式和继电器触点输出方式。晶体管输出方式的模块只能带直流负载，属于直流输出模块；晶闸管输出方式属于交流输出模块；继电器触点输出方式的模块属于交直流两用输出模块。从响应速度上看，晶体管响应最快，继电器响应最慢。从安全隔离效果及应用灵活性角度来看，以继电器触点输出型最佳。

如图2-11所示是晶体管或场效应晶体管输出电路，只能驱动直流负载。输出信号经光耦合器送给输出元件，图中用一个带三角形符号的小方框表示输出元件。输出元件的饱和导通状态和截止状态相当于触点的接通和断开。这类输出电路的延迟时间小于1ms。

 

图2-11  晶体管或场效应管输出电路

    图2-12所示是晶闸管输出电路，小框内的光敏晶闸管和小框外的双向晶闸管等组成固态继电器(SSR)。SSR的输入功耗低，输入信号电平与CPU内部的电平相同，同时又实现了隔离，并且有一定的带负载能力。梯形图中某一输出点为“1”状态时，其线圈“通电”，光敏晶闸管中的发光二极管点亮，光敏双向晶闸管导通，使另一个容量较大的双向晶闸管导通，模块外部的负载得电工作。图2-12中的RC电路用来抑制晶闸管的关断过电压和外部的浪涌电压。这类模块只能用于交流负载，因为是无触点开关输出，其开关速度快，工作寿命长。

双向晶闸管由关断变为导通的延迟时间小于1ms，由导通变为关断的最长延迟时间为10ms（工频半周期）。如果因负载电流过小晶闸管不能导通，可以在负载两端并联电阻。

 

图2-12晶闸管输出电路

    如图2-13所示是继电器输出电路，某一输出点为“1”状态时，梯形图中的线圈“通电”，通过背板总线接口和光电耦合器，使模块中对应的微型硬件继电器线圈通电，其常开触点闭合，使外部的负载工作。输出点为“0”状态时，梯形图中的线圈“断电”，输出模块中的微

型继电器的线圈也断电，其常开触点断开。

 

图2-13继电器输出电路

    晶体管型输出模块没有反极性保护措施，输出具有短路保护功能，适用于驱动电磁阀和直流接触器。

    继电器输出模块的额定负载电压范围较宽，直流可以为24～120V，交流可以为48～230V。继电器触点容量与负载电压有关，电压越高，触点容量越低。当电源切断后约200ms内电容器仍蓄有能量，在这段时间内用户程序还可以暂时使继电器动作。

    晶闸管输出模块上的红色LED用于指示故障或错误，当用于输出短路保护的熔断器熔断或负载电源一端(L1／N)没接时，可使LED变红。为了进行逻辑运算或者扩大输出功率，可以将同一组内的两个点并联输出。该模块适用于驱动交流电磁阀、接触器、电动机启动器和灯。

    数字量输出模块SM322有多种型号输出模块可供选择，常用的模块有8点晶体管输出、16点晶体管输出、32点晶体管输出、8点可控硅输出、16点可控硅输出、8点继电器输出和16点继电器输出。

    数字量输出模块SM322的技术特性如表2-7所示。模块的每个输出点有一个绿色发光二极管显示输出状态，输出逻辑“1”时，发光二极管点亮。

表2-7数字量输出模块SM322的技术特性

 

    在选择数字量输出模块时，应注意负载电压的种类和大小、工作频率和负载的类型（电阻性负载、电感性负载、机械负载或白炽灯）。除了每一点的输出电流外，还应注意每一组的最大输出电流。此外，因每个模块的端子共地情况不同，还要考虑现场输出信号负载回路的供电情况。例如，现场需要输出4点信号，但每点负载回路电源不同，此时选用8点继电器输出模块最好，如果选用别的模块，将增加模块的数量。