PLC工控板有哪些基本的输入/输出接口类型？

PLC工控板数字量输入接口（DI）

直流输入型：

类型及特点：这种接口通常接受直流信号，常见的电压等级有 5V、12V、24V 等。例如，一个采用 24V 直流输入的 PLC 工控板接口，它能够直接连接具有 24V 直流输出的传感器或开关设备。当外部设备的输出信号为高电平（例如 24V）时，接口内部电路识别为逻辑 “1”，表示有输入信号；当为低电平（通常为 0V）时，识别为逻辑 “0”，表示无输入信号。

适用设备：主要用于连接按钮、接近开关（直流型）、光电开关（直流型）等数字量输入设备。如在自动化生产线上，用于产品是否到达指定位置的光电开关，其输出的直流信号可以直接接入 PLC 工控板的直流输入接口，为后续的控制动作提供触发信号。

交流输入型：

类型及特点：交流输入接口接受交流信号，常见的电压等级有 110V、220V 等。其内部有整流电路，将交流信号转换为直流信号后再进行处理。例如，一个 110V 交流输入接口可以接收来自交流型接近开关或者带有交流输出的限位开关的信号，经过整流和电平转换后，输入到 PLC 的内部处理电路。

适用设备：适用于连接交流型的传感器和开关，如交流接近开关、交流继电器的触点等。在一些大型工业设备中，由于供电系统主要为交流电源，使用交流输入型接口可以方便地连接这些设备所附带的交流传感器。

数字量输出接口（DO）

继电器输出型：

类型及特点：继电器输出接口通过继电器的触点来控制外部电路的通断。其输出触点可以承受较大的电流和电压，一般可以达到几安培到十几安培的电流承载能力，电压范围也较宽，能够适应交流和直流多种电压等级。例如，一个继电器输出型接口可以控制交流 220V、10A 的负载，如电机、接触器线圈等。当 PLC 内部程序使该输出点为逻辑 “1” 时，继电器线圈通电，触点闭合，从而接通外部电路；当输出点为逻辑 “0” 时，继电器线圈断电，触点断开。

适用设备：常用于控制需要较大功率驱动的设备，如交流电机、电磁阀（交流或直流）、指示灯（交流或直流）等。在工业自动化控制系统中，如果需要控制一个大功率的电机启动或停止，就可以使用继电器输出型接口来连接电机的接触器线圈。

晶体管输出型：

类型及特点：晶体管输出接口又分为 NPN 型和 PNP 型。这种输出方式采用晶体管作为开关元件，具有响应速度快、寿命长等特点。它的输出电流相对较小，一般在几百毫安以内，但能够满足一些对响应速度要求较高的小功率设备的控制需求。例如，NPN 型晶体管输出接口在输出高电平时，能够向外部设备灌入电流；PNP 型则在输出高电平时，能够从外部设备吸出电流。

适用设备：主要用于控制一些对响应速度要求高的小功率设备，如小型步进电机驱动器、固态继电器的控制端、高速计数器的输入等。在自动化设备的准确定位控制中，如控制小型步进电机准确地移动工作台位置，晶体管输出型接口能够快速地发送脉冲信号来驱动电机驱动器。

晶闸管输出型（可控硅输出型）：

类型及特点：晶闸管输出接口适用于交流负载的控制。它利用晶闸管的特性，通过控制晶闸管的导通角来调节输出电压的有效值，从而实现对交流负载功率的控制。这种输出方式能够实现无级调速、调光等功能，并且具有较好的抗干扰能力。例如，在对交流电机进行软启动或者对灯光进行调光控制时，晶闸管输出型接口可以根据 PLC 内部程序的设定，调节输出电压的大小和时间。

适用设备：常用于控制交流电机的调速、交流灯光的调光等交流负载设备。在一些需要节能控制或者对设备启动过程有特殊要求的场合，如大型商场的照明系统或者工厂的通风设备中，可以使用晶闸管输出型接口来实现节能和软启动控制。

模拟量输入接口（AI）

电压输入型：

类型及特点：电压输入型接口用于接收外部的模拟电压信号。常见的输入电压范围有 0 - 5V、0 - 10V 等。它将外部输入的电压信号进行采样和量化处理后，转换为数字信号供 PLC 内部的 CPU 进行处理。例如，一个 0 - 10V 电压输入型接口可以连接一个温度传感器（输出为 0 - 10V 对应温度范围），当传感器输出电压为 5V 时，PLC 经过转换计算可以得到对应的温度值。

适用设备：适用于连接输出电压信号的传感器，如温度传感器（电压输出型）、压力传感器（部分为电压输出型）、液位传感器（电压输出型）等。在化工生产过程中，用于监测反应釜内压力的压力传感器，若其输出为电压信号，就可以通过模拟量电压输入接口接入 PLC 工控板，实现压力数据的采集。

电流输入型：

类型及特点：电流输入型接口主要接收外部的模拟电流信号，常见的输入电流范围有 0 - 20mA、4 - 20mA 等。与电压输入相比，电流信号在长距离传输过程中抗干扰能力更强。PLC 工控板的电流输入接口会将输入的电流信号转换为电压信号后再进行采样和量化处理。例如，在一个 4 - 20mA 电流输入接口中，当输入电流为 12mA 时，经过内部电路的转换和处理，将其转换为对应的数字信号供 PLC 处理。

适用设备：主要用于连接输出电流信号的传感器，如流量传感器（大部分为 4 - 20mA 输出）、某些高精度的温度传感器（采用 4 - 20mA 输出）等。在水处理系统中，用于测量水流量的电磁流量传感器，其输出为 4 - 20mA 电流信号，通过电流输入型接口可以准确地将流量数据采集到 PLC 工控板中。

模拟量输出接口（AO）

电压输出型：

类型及特点：电压输出型接口能够输出模拟电压信号，输出范围通常有 0 - 5V、0 - 10V 等。PLC 内部的数字信号经过数模转换后，以电压信号的形式输出到外部设备。例如，PLC 通过控制算法计算出一个控制电压值，通过电压输出型模拟量输出接口输出到一个比例放大器，从而实现对外部执行机构（如电动调节阀）的控制。

适用设备：主要用于连接需要模拟电压信号驱动的设备，如一些需要电压控制的电机驱动器（部分型号）、电动调节阀（电压控制型）、模拟信号发生器等。在工业自动化控制系统中，对于一些需要准确控制位置或速度的电动执行机构，通过电压输出型模拟量输出接口可以提供准确的控制电压信号。

电流输出型：

类型及特点：电流输出型接口输出模拟电流信号，常见的输出范围有 0 - 20mA、4 - 20mA 等。同样，它是将 PLC 内部的数字信号转换为电流信号输出。由于电流信号在传输过程中的稳定性和抗干扰能力强，这种输出方式在一些对信号精度要求高、传输距离远的场合应用较多。例如，在远程控制一个需要准确调节的执行设备时，4 - 20mA 电流输出信号能够更可靠地传输控制信号。

适用设备：适用于连接需要模拟电流信号驱动的设备，如远程控制的电动执行器（电流控制型）、高精度的比例积分微分（PID）控制器（部分为电流输入型）等。在冶金工业中，用于控制炉温的电动执行器，若其控制信号为 4 - 20mA 电流信号，就可以通过 PLC 工控板的电流输出型模拟量输出接口进行控制。