谢芳芳

湖南工业职业技术学院 湖南长沙 410208

可编程控制器(PLC)的开关量输入/输出模块有直流、交流之分，其中直流输入/输出模块又有源型、漏型之分[1]。此外，开关量输出模块有继电器型、固态继电器型、晶体管型、场效应晶体管型、双向晶闸管型等[2]。对于这些知识，学生理解与运用起来比较困难。为了进一步提高教学效果，笔者根据PLC开关量输入/输出模块的电路特点，提出虚拟硬继电器模型，将每个开关量输入端或输出端的内部接口电路等效成一个虚拟的硬继电器，并运用到教学实践中，取得了良好效果。

1 虚拟硬继电器

1.1 开关量输入模块的虚拟硬继电器

以西门子S7系列PLC的直流输入模块为例，图1a是I0.0输入端的内部电路和外部接线[3]。当图中的外接开关SA1闭合时，光电耦合器中2个反并联的发光二极管中的一个亮，光敏三极管导通；外接开关SA1断开时，光电耦合器中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止，信号经内部电路传送给CPU模块。根据这一电路特点，笔者将光电耦合器、电阻R1、电阻R2这3个元件等效成一个虚拟的硬继电器(如图1b所示)。外接开关SA1闭合时，虚拟硬继电器的线圈得电，虚拟硬继电器的常开触点闭合；外接开关SA1断开时，虚拟硬继电器的线圈断电，虚拟硬继电器的常开触点断开。在这里，虚拟表示该继电器在物理上是不存在的，硬继电器是指该继电器是硬件意义上为等效继电器，以区别梯形图程序里的软继电器。软继电器是软件意义上(或讲程序意义上)的继电器，在物理上对应CPU模块存储区的一位。……