什么是耦合器模塊？

耦合器模塊，在模塊化I/O系統(tǒng)中，可以理解為 “通信管理中樞” 或 “大腦”。

耦合器模塊核心定義：

耦合器模塊是一個(gè)安裝在導(dǎo)軌上的基礎(chǔ)模塊，它是整個(gè)遠(yuǎn)程I/O站與上層控制器（如PLC）進(jìn)行通信的接口和樞紐。它本身不直接連接現(xiàn)場(chǎng)的傳感器，而是負(fù)責(zé)管理連接到其身上的各種I/O模塊。

主要功能

通信接口：它提供與上級(jí)控制網(wǎng)絡(luò)的物理連接接口，支持各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線或工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議

“例如：

Modbus TCP 總線、PROFINET 總線

EtherNet/IP 總線、EtherCAT 總線”

數(shù)據(jù)交換與管理：耦合器周期性地掃描所有其后連接的I/O模塊的狀態(tài)，收集輸入信號(hào)（如傳感器讀數(shù)）與輸出信號(hào)（如控制命令）分發(fā)到相應(yīng)的輸出模塊。它負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的打包和解包。

供電管理：耦合器為整個(gè)I/O站提供穩(wěn)定的系統(tǒng)電源。

系統(tǒng)診斷：它監(jiān)控整個(gè)I/O站的狀態(tài)，包括模塊是否丟失、通信錯(cuò)誤、電源故障等，并將這些診斷信息上報(bào)給主控制器。

簡(jiǎn)單比喻： 耦合器模塊就像一個(gè) “團(tuán)隊(duì)的經(jīng)理” 。

什么是插片式I/O模塊？

插片式I/O模塊，是直接執(zhí)行具體輸入/輸出任務(wù)的 “功能執(zhí)行單元”。

插片式I/O模塊

核心定義：

這是一種模塊化的、可插拔的電子模塊，用于直接連接工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和執(zhí)行器。一片一片地插在耦合器模塊的右側(cè)，通過(guò)總線連接器與耦合器進(jìn)行數(shù)據(jù)和電力交換。

主要特點(diǎn)和分類：

1、模塊化與靈活性：

根據(jù)實(shí)際需要，像搭積木一樣自由組合不同數(shù)量和類型的I/O模塊。

如果需要改變功能，只需更換或增加相應(yīng)的模塊，而無(wú)需更換整個(gè)系統(tǒng)。

2、類型豐富：

數(shù)字量輸入模塊：連接按鈕、限位開(kāi)關(guān)、接近傳感器等，接收開(kāi)關(guān)信號(hào)。

數(shù)字量輸出模塊：控制繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

模擬量輸入模塊：連接壓力傳感器、流量計(jì)等，接收連續(xù)變化的信號(hào)（如±20mA，±10V）。

模擬量輸出模塊：控制變頻器、比例閥、伺服驅(qū)動(dòng)器等，輸出連續(xù)的控制信號(hào)。

溫度輸入模塊：熱電偶、熱電阻采集。

輔助模塊：終端蓋板、擴(kuò)展電源模塊。

易于維護(hù)：

當(dāng)某個(gè)通道損壞時(shí)，可以單獨(dú)更換出故障的I/O模塊，而無(wú)需停機(jī)并拆卸整個(gè)接線，維護(hù)非常方便。

簡(jiǎn)單比喻： 插片式I/O模塊就像 “團(tuán)隊(duì)里的各個(gè)專業(yè)員工” 。

一個(gè)典型的模塊化I/O站結(jié)構(gòu)

工作流程：

數(shù)字量輸入模塊接收到一個(gè)按鈕信號(hào)。

該信號(hào)通過(guò)背板總線傳遞給耦合器模塊。

耦合器模塊將這個(gè)信號(hào)打包，通過(guò)PROFINET網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)在控制室的上位PLC。

（耦合器+插片式I/O）系統(tǒng)與（自帶協(xié)議+I/O點(diǎn)）集成式設(shè)備的區(qū)別與優(yōu)勢(shì)

1、模塊化I/O系統(tǒng)：

采用 “中心化管理，分布式執(zhí)行” 的架構(gòu)。耦合器是大腦，負(fù)責(zé)統(tǒng)一的通信協(xié)議，I/O模塊是靈活可換的四肢。

2、集成式設(shè)備：

采用 “自成一體，功能綁定” 的架構(gòu)。通信協(xié)議、控制器和I/O點(diǎn)被固化在一個(gè)設(shè)備里。

審核編輯 黃宇