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一、定义与分类
AB输入输出模块，简称I/O模块，是连接PLC处理器与现场设备（如传感器、执行器、电机、阀门等）的桥梁。其核心功能是将现场设备的物理信号（如温度、压力、开关状态）转换为PLC可处理的数字或模拟信号（输入功能），同时将PLC的控制指令转换为驱动现场设备动作的电信号（输出功能）。
根据信号类型与功能，AB输入输出模块主要分为以下几类：
数字量输入模块（DI）：用于接收开关量信号，如按钮、限位开关、接近开关、光电传感器的状态（开/关、0/1）。AB提供多种电压等级（如24VDC、120VAC）与通道数（如8、16、32点）的DI模块，适应不同现场需求。
数字量输出模块（DO）：用于控制开关型执行器，如继电器、接触器、指示灯、电磁阀。输出形式包括继电器输出（适用于交直流负载）、晶体管输出（高速、长寿命，适用于直流负载）和晶闸管输出（适用于交流负载）。
模拟量输入模块（AI）：用于采集连续变化的物理量信号，如温度（通过热电偶或RTD）、压力、流量、液位、电压、电流（4–20mA、0–10V等）。AB的AI模块具备高分辨率（如16位）、宽量程与冷端补偿（热电偶专用）功能，确保测量精度。
模拟量输出模块（AO）：用于输出连续信号，控制变频器转速、调节阀开度、过程仪表设定值等。支持标准模拟信号输出，实现对连续过程的精确调控。
特殊功能模块：包括高速计数器模块、运动控制模块、温度控制模块、通信接口模块（如以太网/IP、ControlNet、DeviceNet）等，满足应用场景的复杂需求。
二、核心特点与技术优势
1、高可靠性与工业级设计
AB输入输出模块采用坚固的金属或高强度塑料外壳，具备优异的抗电磁干扰（EMI）、防震、防尘、防潮性能，可在-20℃至60℃的宽温范围内稳定运行，适应严苛的工业环境。
2、灵活的系统架构与可扩展性
AB提供多种I/O系统架构，如本地I/O（直接安装在PLC机架上）、远程I/O（通过通信网络连接，如ControlLogix、CompactLogix平台）与分布式I/O（如Flex I/O、Point I/O系列）。这种分层架构允许将I/O模块部署在靠近现场设备的位置，减少长距离布线成本与信号衰减，提升系统灵活性与可维护性。
3、高速通信与实时性
通过EtherNet/IP工业以太网协议，AB I/O模块可实现高速、确定性的数据传输，支持实时控制与信息集成。ControlNet与DeviceNet网络则为低成本应用提供可靠选择。模块支持热备冗余、带电插拔（部分型号），确保系统高可用性。
4、智能化诊断与维护
现代AB I/O模块内置丰富的诊断功能，可通过状态指示灯或上位软件（如Studio 5000）实时监控模块运行状态、通道故障、短路、断线等异常。这大大简化了故障排查过程，缩短停机时间。
5、标准化与互操作性
AB输入输出模块遵循国际标准（如IEC 61131-3），支持通用标签命名与编程环境，便于系统集成与跨平台协作。其产品线丰富，兼容性强，可无缝集成到罗克韦尔自动化整体解决方案中。
三、典型应用场景
1、汽车制造：在焊接、喷涂、装配线上，DI模块采集机器人位置信号，DO模块控制夹具动作，AI模块监测焊接电流，AO模块调节喷涂压力。
2、食品饮料：AI模块监控温度、液位，DO模块控制灌装阀，DI模块检测瓶盖到位，确保生产卫生与流程精确。
3、电力能源：远程I/O模块采集变电站开关状态、电流电压，实现SCADA系统监控。
4、水处理：AI模块测量pH值、浊度，AO模块调节加药泵流量，DI/DO模块控制水泵启停。
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