I/O模块是现场信号与控制器之间的信息桥梁，从早期的模拟电气自动化控制系统发展到当今的计算机智能自动化控制系统，I/O模块一直是不可或缺的硬件设备。

CompactLogix 5370 L3控制器兼容的I/O模块跨度是比较大的。较早的二代控制产品后期的1769系列I/O模块，带有数据块格式的特征，甚至有的组态要到数据表中完成，而不是在模块组态页面直接完成。当前推出以太网络系列Point模块，具有智能设备特征和较丰富的模块特性，性能较高，参数组态大部分可以在模块组态页面直接完成。

当使用I/O模块时，通常要关注和了解哪些相关的信息呢？首先讨论I/O模块的硬件特性，这关系到运用这些模块时能够正确地组态模块参数。

1.离散量输入模块的特性

离散量输入模块是将现场的开关信号接入模块端子，通过模块的转换，成为计算机0或1的BOOL数据形式，以便控制器完成逻辑的处理。

硬件特性如下：

●外部信号回路的类别有直流信号（24V）和交流信号（110V或220V）。

●模块的信号回路有干点和含源之分，含源回路根据半导体的不同方向有汇流和源流之分。

●干扰信号过滤。前沿触发过滤和后沿触发过滤的分组设定。

●信号回路开路探测并状态显示。

●模块级别的故障探测。

●通道级别的故障探测。

●模块屏蔽，模块组态依然存在，屏蔽后模块不与控制器交换信息。

2.离散量输出模块的特性

离散量输出模块是将控制器程序处理的逻辑结果0或1的BOOL数据量，送到模块通道转变成外部的驱动信号，通过模块接线端回路打开或关闭外部开关。

硬件特性如下：

●外部信号回路的类别有直流信号（24V）和交流信号（110V或220V）。

●模块的信号回路有干点和含源之分，含源回路根据半导体的不同方向有汇流和源流之分。

●信号回读功能。

●当模块数据交换为非运行状态时（编程或故障），安全模式下的外部信号状态设定。

●模块级别的故障探测。

●通道级别的故障探测。

●模块屏蔽，模块组态依然存在，屏蔽后模块不与控制器交换信息。

3.模拟量输入模块的特性

模拟量输入模块是将现场物理量传感器的电信号通过模块的A-D转换，成为计算机能够运算和处理的整型数或实数的数据。

硬件特性如下：

●标准化的外部输入信号，有电压信号（0～10V、-10V～10V、0～5V、-5V～5V）或电流信号（4～20mA、0～20mA）。

●信号接入方式有单端连接和双端连接。

●信号类型选择包括组态决定或硬件决定。

●信号超范围的探测和标志位显示。

●交流信号过滤功能，组态或是固定的。

●A-D转换的精度。

●模块是否具有定标功能，如果有定标功能，定标范围是多少？如果没有定标功能，程序如何处理数据？

●模块级别的故障探测。

●通道级别的故障探测。

●模块屏蔽，模块组态依然存在，屏蔽后模块不与控制器交换信息。

4.模拟量输出模块的特性

控制器将程序处理的数据结果（整型数或实数）送给模拟量输出模块模块，通过D-A转换，成为模拟量信号，推动外部设备，在信号范围内控制设备的行为。

硬件特性如下：

●标准化的外部输出信号，有电压信号（0～10V、±10V、0～5V、±5V）或电流信号（4～20mA、0～20mA）。

●信号接出方式有单端连接和双端连接。

●信号超范围的探测和标志位显示。

●D-A转换的精度。

●模块是否具有定标功能，如果有定标功能，定标范围是多少？

●输出信号回读功能。

●当模块数据交换为非运行状态时（编程或故障），安全模式下的外部输出值设定。

●模块级别的故障探测。

●通道级别的故障探测。

●模块屏蔽，模块组态依然存在，屏蔽后模块不与控制器交换信息。

5.本地I/O模块

CompactLogix L3的控制器的本地扩展I/O模块可以和控制器位于同一个组，也可以通过扩展电缆的连接，位于扩展的组中，组扩展的方式有横向连接和纵向连接，视机柜的分布设计而定，如图3-10和图3-11显示。

图3-10 横向连接的扩展I/O组

图3-11 纵向连接的扩展I/O组

本地或扩展的I/O组：

●每个组拥有自己独立的供电电源。

●每个组都有左盖板和右盖板，用来连接扩展电缆或充当终端电阻。

●控制器安放在最左边的，不需要左盖板。

扩展电缆的选择如下：

●从前一组的左侧连到后一组的左侧，长度0.305m或1m，电缆1769-CLL1或1769-CLL3。

●从前一组的右侧连到后一组的右侧，长度0.305m或1m，电缆1769-CRR1或1769-CRR3。

●从前一组的右侧连到后一组的左侧，长度0.305m或1m，电缆1769-CRL1或1769-CRL3。

扩展电缆订货号有6种，根据实际安装需要来确定。请注意图3-10和图3-11中的连接电缆型号是不一样的。

控制器支持不超过3个组，即最多1个本地组加上两个扩展组。

控制器支持本地和扩展I/O模块的总数量为8个、16个、30个不等，取决于控制器的型号，例如1769-L36ERM的控制器可带30个本地和扩展I/O模块。

图3-12 1734-AENTR适配器

本地I/O模块以1769系列的模块为主。(www.daowen.com)

6.远程I/O模块适配器

控制器的远程I/O模块是通过EtherNet/IP网络连接以太网适配器的I/O模块。近年来开发了许多适合EtherNet/IP网络的性能优越具有智能化的模块，并且成为未来发展的趋势。

控制器能够在EtherNet/IP网络上支持适配器节点的限量是控制器带载的物理能力，不同型号的控制器具有不同的带载能力，在规划远程网络时必须了解这点，查阅可知，本例1769-L36ERM控制器可支持EtherNet/IP网络上适配器节点为48个。

1734-AENTR是具有代表性的适配器如图3-12所示。

面板状态指示灯：

●Module status：模块状态指示灯。

—熄灭：适配器未上电。

—绿色常亮：工作正常。

—红绿交替闪烁：模块自检。

—红色闪烁：可恢复故障，完成固件更新，核实地址交换。

—红色常亮：不可恢复故障，考虑更换模块。

●Network activity：网络激活。

—熄灭：端口1和端口2没有被确认的链接。

—绿色常亮：端口1和/或端口2有被确认的链接，端口1和/或端口2为100Mbit/s，或一个端口为100Mbit/s另一个端口为10Mbit/s。

—绿色闪烁：端口1和/或端口2传输或接受被激活，端口1和/或端口2为100Mbit/s，或一个端口100Mbit/s另一个端口10Mbit/s。

—黄色常亮：端口1和/或端口2有被确认的链接，端口1和/或端口2为10Mbit/s。

—黄色闪烁：端口1和/或端口2传输或接受被激活，端口1和/或端口2为10Mbit/s。

●Network status：网络状态。

—熄灭：设备不在线，没有完成重号MAC ID测试，设备未供电。

—绿色闪烁：设备在线，但是没有被确认状态的CIP连接。

—绿色常亮：设备在线，且有被确认状态的CIP连接。

—红色闪烁：一个或更多CIP连接超时，检查I/O模块故障和控制器运行情况。

—红色常亮：探测到重号IP地址，检查IP地址设置是否正确。

●PointBus status：PointBus状态显示。

—熄灭：设备不在线，没有完成重号MAC ID测试，设备没供电。

—绿色闪烁：设备在线，但没有被确认状态的CIP连接，或固件版本需要更新。

—绿色常亮：连接被确认的适配器在线。

—红色闪烁：可恢复故障发生，重上电，模块当前数目与组态数目不相等，模块丢失，节点故障（I/O连接超时）发生。

—红色常亮：不可恢复故障，适配器关闭，考虑更换适配器模块。

—红绿交替闪烁：LED上电测试过程中。

●System power：系统电源。

—熄灭：未激活，适配器电源关闭或DC-DC转换器问题。

—绿色常亮：系统电源打开，DC-DC转换器输出激活（5V）。

●Field power：现场电源。

—熄灭：未激活，适配器电源关闭。

—绿色常亮：电源打开，当前输入24V。

●Link1 Activity/Status：链接1激活/状态显示。

—熄灭：没有链接被确认。

—绿色常亮：链接被确认，为100Mbit/s。

—绿色闪烁：端口1当前传输或接受激活，为100Mbit/s。

—黄色常亮：链接被确认，为10Mbit/s。

—黄色闪烁：端口1传输或接受被激活，为10Mbit/s。

●Link2 Activity/Status：链接2激活/状态显示。

—熄灭：没有链接被确认。

—绿色常亮：链接被确认，为100Mbit/s。

—绿色闪烁：端口2当前传输或接受激活，为100Mbit/s。

—黄色常亮：链接被确认，为10Mbit/s。

—黄色闪烁：端口2传输或接受被激活，为10Mbit/s。

1734-AENTR作为I/O数据通信中转的适配器，同时也是一台物理设备，无论是逻辑能力还是物理能力，它的运用范围是有限的，要了解这些限量，才能正确使用。

1734-AENTR特性如下：

●最多可带63个模块，作为适配器，可带I/O模块的逻辑能力。

●5个机架优化连接（仅用于离散量模块），作为适配器，可用于数据连接。

●最多20直接连接，作为适配器，可用于数据连接。

●背板电流输出为0.8A，作为设备，可带I/O模块的物理能力。

●可更改模块的实际数目，即框架的尺寸，修改组态参数。

●将要使用的模块所需要的背板电流相加，确定总和没有超出1734-AENTR适配器0.8A的限定值。

●可以用背板扩展电源1734-EP24V来扩展0.8A以外的所需背板电流。

●可以增加多个1734-EP24V扩展，以满足最多63个模块的需求。

●I/O模块需要取用背板电流有75mA、80mA、100mA…220mA等，可查模块参数获知。

图3-13 IP设定拨轮

适配器IP地址的设定如下：

1734-AENTR适配器的面板上部有一个拨轮，用尖锥物击按上部的“-”或下部的“+”跳变，可设置三位十进制的数字，有效范围是001～254，这是IP地址的最后一段，出厂默认值是999，如图3-13所示。

如果拨轮上的地址是有效的，模块自动选择192.168.1.XXX网段，并以拨轮上设定的数值作为IP地址最后的一段，子网掩码为255.255.255.0；如果拨轮上的地址是无效的，譬如改拨轮数值为999，适配器重上电后，模块则认定处于DHCP设定模式，DHCP被使能，通过DHCP服务器可设定其他网段的IP地址和子网掩码。DHCP服务器设定需要的设备MAC地址，贴在面板左侧面，同时还留有标记IP地址的空白纸标签。

1734AENTR适配器拥有两个RJ45端口，提供了连接线形和环形的网络拓扑结构。每个端口有显示链接状态和激活状态的指示灯，如前面所列Link1和Link2指示灯。

7.远程设备通信

在集成架构中型系统中，控制器通过EtherNet/IP网络连接运动控制适配器和变频适配器，建立数据交换，实现控制器对现场设备的控制。对应的设备PowerFlex 525和Kinetix5500在相关的章节中有详细的介绍。

在集成架构中型系统中，控制器还通过EtherNet/IP网络与人机界面相连，人机界面访问控制器，实现对生产过程的监视和控制。对应的设备PanelViewPlus 6在相关的章节中有详细介绍。