PROFIBUS现场总线从站开发文档

AT200开发技术文档
第1章综述
随着3C（Computer、Control、Communication）技术的发展，数字化、网络化和智能化已经成为电子信息领域的发展方向。

在工业自动化领域体现为现场总线的兴起。

基于现场总线的数字化通信，由数字化通信网络构成现场级及车间级自动化监控和信息集成系统。

过程控制系统也由分散式控制系统（DCS）向现场总线控制系统（FCS）发展[1]。

基于现场总线的FCS是全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动化系统，它将取代现场一对一的4～20mA 模拟信号线，给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化。

由于现场总线技术适应了控制系统向数字化、网络化、智能化和分散化发展的趋势，得到了迅速的发展，已经成为了自动化领域的热点技术。

1.1 现场总线发展历程
1.1.1 现场总线的概念
现场总线是80 年代末、90 年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域，实现智能化现场设备与高层设备之间互连，是全数字、串行、双向的通信系统。

按照国际电工委员会IEC标准和现场总线基金会FF的定义：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。

现场总线的含义表现在以下几个方面：
（1）现场通信网络:现场总线把通讯线一直衍生到生产现场或生产设备，构成了现场总线网络。

（2）现场设备互连：实现了过程控制自动化，制造自动化现场中的现场设备，现场仪表的互连。

（3）互操作性：现场设备种类繁多，没有一家生产商能够提供用户所有的设备
仪表，用户希望对所有的不同厂家的设备进行统一的组态，自由的组合自
己的系统，这就要求设备之间能进行可互操作。

（4）分散功能块：在基于现场总线的系统中控制功能做到了彻底分散，简单的控制功能任务可以就地完成，复杂的控制任务可以通过高性能的现场控制
器完成。

（5）通讯线供电：现场总线除了传输信息之外，还可以完成现场设备供电的功能，不但可以简化安装布线，还可以通过配套的安全栅实现本质安全系统。

（6）开放式互联网络：现场总线为开放式互联网络，即可与同层网络互联，也可与不同层网络互联。

1.1.2 国际上现场总线技术的发展现状
目前国际上没有统一的现场总线标准，一方面是因为没有任何一种现场总线能覆盖所有的应用和产品，各个现场总线在不同的应用场合各有特色；另一方面各公司都想占领市场，都不愿妥协，结果是现场总线的数目还在不断的增长。

根据现场总线技术概念，面对自动化行业千变万化的现场仪表设备，要实现不同厂家不同种类产品的互连，现场总线技术标准化工作至关重要。

为此，国际IEC委员会于1984年提出制定现场总线技术标准IEC1158（即IEC61158）。

IEC61158目标：IEC1158的目标是制定面向整个工业自动化的现场总线标准。

IEC61158是要制定出一部满足工业自动化五大行业不同应用需求的现场总线技术标准。

1999年12月，IEC61158 通过妥协方案，即：以IEC61158（TS）+ Add.Protocols作为IEC61158技术标准的方案；其中IEC61158（TS）只包含了Process Control部分，Add.Protocols 包含Control Net、PROFIBUS、P-Net、FF HSE、Swift Net、WorldFIP和Interbus总线。

自动化行业将面临一个多种总线技术标准并存的现实世界。

IEC61158说明了两点：工业自动化技术应用于各行各业，使用一种现场总线技术不可能满足所有行业的技术要求，现场总线不同于计算机网络，人们将会面对一个多种总线技术标准共存的现实世界；技术发展很大程度上受到市场规律、商业利益的制约，技术标准不单是一个技术规范，也是一个商业利益的妥协产物。

控制系统领域的技术创新主要体现在控制系统的网络化与体系的开放性，目前，
现场总线的发展不尽如人意的根本原因在于现场总线的开放性是有限制的，有条件的，不彻底的，而网络化与开放性是控制系统的最终发展方向，发展共同遵守的统一该领域的标准规范，真正形成开放互连系统的最终统一该领域的标准，是现场总线发展的必然趋势。

在现在的工控世界里，各种不同的标准构成了不同的现场总线，如何使不同的标准能综合在一起，构成一个通用的现场工控网络，解决网络的扩展性和兼容性的问题，这是一个紧要的问题。

以太网及TCP/IP通信技术在IT行业获得了很大的成功, 成为IT行业应用中首选的网络通信技术。

近年来，由于国际现场总线技术标准化工作没有达到人们理想中的结果，以太网及TCP/IP技术逐步在自动化行业中得到应用，并发展成为一种技术潮流。

以太网在工厂自动化管理层和车间监控层已得到广泛应用和用户认可，在设备层对实时性没有严格要求场合也有许多应用；如果以太网希望走的更远，能够全面进入工厂底层成为设备连接的主要网络技术，那么，以太网必须进行技术改进，如物理层的改进，实时性的改进，成本的降低等。

1.1.3 现场总线技术在国内发展现状
现场总线属于尚在发展之中的技术，我国在这一技术领域还刚刚起步。

总体说来，自动化系统与设备将朝着现场总线体系结构的方向前进。

现场总线智能仪表与系统作为关键技术进入国家九五科技攻关计划，浙大中控于1996年承接并开发完成了基于HART协议的一系列产品，但HART协议属于模拟系统向数字系统转变的过渡性产品，还不是真正的现场总线，我国的现场总线市场是巨大的，积极的吸收和引进国外现场总线的先进技术和管理经验，加强与国外大公司的合作，这在一开始无疑是一条行之有道的正确之路。

我国相关部门也对此采取积极的姿态，做出了一系列措施，成立了相应的现场总线技术委员会：
1：中国仪器仪表行业成立了中国现场总线专委会简称CFC
2：中国机电一体化应用协会成立了PROFIBUS简称CPO
3：建设部成立了LONWORKS协作网
4：WORLD FIP将在中国设立信息中心
5：P-NET在中国成立联络处
由于不同的现场总线技术均具有自己的特点，已在不同应用领域形成了自己的优势。

加上商业利益的驱使，它们都在十分激烈的竞争中求发展，有理由认为，在从现在起的未来十年内，可能出现几大总线标准共存，甚至在一个现场总线系统内，几种总线标准的设备通过路由网关互连实现信息共享的局面。

1.2 PROFIBUS现场总线技术
1.2.1 PROFIBUS概述
PROFIBUS是现场总线国际标准之一。

ROFIBUS技术是1987年由Siemens公司等13家企业和5家研究机构联合开发；1989年批准为德国工业标准DIN 19245（PROFIBUS-FMS/-DP）；1996年批准为欧洲标准EN 50170 V.2 (PROFIBUS-FMS/-DP)；1999年PROFIBUS成为国际标准IEC61158 的组成部分(Type III)。

由PROVIRUS-DP、PROVIRUS-FMS、PROVIRUS-PA 组成了PROFIBUS 系列。

（1）PROFIBUS-DP: 是设备层现场总线, 用于控制器(如PLC、PC、NC)与现场控制设备（如驱动器、检测设备、HMI等）之间的通信总线；设备层现场
总线技术具有高速（12M）、实时、确定、可靠特点（如-DPV2可用于运
动控制），传输的数据量相对较小。

（2）PROFIBUS-PA: 也是设备层总线，具有IEC61158-2的物理层，可实现总线供电，并有本质安全技术。

（3）PROFIBUS-FMS: 车间级现场总线，主要用于车间级设备监控。

主要完成车间生产设备状态及生产过程监控、车间级生产管理、车间底层设备及生
产信息集成。

车间级现场总线具有传输数据量大、应用层信息规范完整等
特点，对网络实时性要求不高。

顺应以太网潮流和信息技术的发展，传统的现场总线正在逐步开始支持以太网技术。

PROFIBUS用户组织将以太网、TCP/IP和具有PROFIBUS的web协议栈组合在
一起，2001年推出了PROFInet。

PROFIBUS现场总线技术通过多年的实际应用，实现了不同设备的数字网络互联，使得制造、设计和应用方面都获得方便和好处，因而成为更大范围上的协议——欧洲标准EN50170。

这就说明了它的成熟性和规范能力，归结起来它有以下几大优势：（1）由于PROFIBUS现场总线技术投运时间较长，因而它的应用范围已渗透扩散到电力拖动的电力电子技术方面(如变频调速器)等领域中。

（2）因为PROFIBUS的网络协议以ISO颁布的0SI标准七层参考模型为基础，对第三层到第六层进行了简化，可以说它的标准适应性强。

此外，它的3
种模块(FMS，DP和PA)可以适应不同的应用对象和通信速率方面的要求，
开放性好。

（3）鉴于现在PROFIBUS已成为国际化的开放现场总线标准，因此得到了众多生产厂家的支持。

目前有许多公司可以提供取PROFIBUS协议芯片，
如摩托罗拉、西门子等。

众多PLC厂家在其产品中(如S5及S7系列、欧
姆龙系列、三菱系列)提供了与PROFIBUS的接口，从而扩大了工业现场
用户的选择余地，客观上保护了用户的利益，巩固了PROFIBUS在应用
领域的地位。

PROFIBUS占有欧洲40% 以上的市场份额；近年来，在北美、日本和南非的发展情况也相当不错。

目前，PROFIBUS国际组织在22个工业国家成立了地区性组织，会员超过1000家，有250多家企业生产1900多种符合PROFIBUS标准的产品，已有20多万个应用实例，200多万个设备已安装运行，涉及到工业自动化的各个主要领域。

在中国PROFIBUS也已拥有众多用户，如玉溪卷烟厂、青岛卷烟厂、青岛啤酒厂、海尔冰箱厂、西安杨森制药厂、北京隆福大厦楼宇空调工程等。

中国的PROFIBUS 用户组织(CPO) 也已于1997年7月在北京成立，隶属于中国机电一体化技术应用协会。

由此可以认为，普遍性是PROFIBUS与其它规范相比最重要的优点[4]。

从以上的PROFIRUS的优势和发展现状，可以看出PROFIRUS还会有更进一步的发展，满足市场的需要。

1.2.2 PROFIBUS-DP现场总线技术概括
PROFIBUS-DP用于现场层的高速数据传送。

在这一级，中央处理器（如PLC，PC）通过高速串行数据线同分散的现场设备，如I/O，驱动器、阀门等，进行通讯。

一般情况下，DP 构成单主站系统，主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。

总线循环时间必须比主站（PLC）程序循环时间短。

除周期性用户数据传输外，PROFIBUS-DP还提供智能化现场设备所需的非周期性通信，以进行组态、诊断和报警处理。

PROFIBUS-DP 具有以下特性：
·用RS485 双绞线，双线电缆或光缆传输，波特率从9.6KBPS –12MBPS。

·各主站间令牌传递，主站与从站间为主-从传送，并支持单主或多主系统。

总线上最多站点（主-从设备）数为126。

·通信为点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）方式；循环主－从用户数据传送和非循环主－主数据传送。

·运行模式有运行、清除，停止。

·DP主站和DP从站间执行循环用户数据传送，各DP从战可动态激活，并可检查组态；经过扩展的DP 诊断能对故障进行快速定位，诊断信息在总线上传输并由主站采集。

诊断信息分3级：本站诊断操作；模块诊断操作；通道诊断操作。

·所有信息的传输按照海明距离HD＝４进行；DP从站带有看门狗定时器（WATCH TIMER），对DP 从站的输入／输出进行存取保护；DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。

·第一类DP主站（DPM1）是中央可编程控制器，如PLC，PC 等。

第二类DP 主站（DPM2）是可编程，组态，诊断的设备。

1.2.3 PROFIBUS-DP 实现方案
自主开发PROFIBUS-DP接口从站产品有三种实现方案：
（1）单片机+软件实现PROFIBUS协议。

PROFIBUS－DP的物理层使用单片
机的UART串口，在单片机里用软件实现链路层的协议。

即单片机包含了PROFIBUS －DP协议的全部功能。

要进行PROFIBUS－DP通信只需外加总线接口驱动装置、晶振等。

软件实现的DP从站的传播速率受单片机的晶振的限制，采用40MHZ晶振其传播速率可达500kbit／s，能满足大多数工业应用场合。

技术局限性：波特率受单片机的晶振的限制；实现波特率自适应比较难；产品不易通过测试。

此方案优点：产品成本低。

此方案缺点：开发周期长；要求开发人员透彻了解PROFIBUS技术细节；开发产品技术指标低；
（2）使用PROFIBUS通信专用芯片、开发包。

实现方法：PROFIBUS通信专用芯片包含了PROFIBUS的所有协议（物理层、数据链路层和应用层）；但是对于有些PROFIBUS通信专用芯片需要在单片机编写Firmware软件，包括PROFIBUS通信专用芯片的初始化程序和中断处理程序，如VPC 3＋B、VPC4、DPC31、A VPC2需要外接单片机，并需要在单片机中编程（Firmware软件）；对有些芯片如SPM2、LSPM2，不需要外接单片机，但功能有限。

可以实现：PROFIBUS-DP/-PA、主站/从站、波特率9.6K～12M。

技术局限性：取决于芯片的选择；取决于Firmware ；取决于带有光电耦合隔离的RS-485驱动。

此方案优点：产品成本较低；技术指标高；自主性高。

此方案缺点：开发周期长；要求开发人员了解一定的PROFIBUS技术细节；根据国外PROFIBUS产品测试实验室统计：60~70%的首次开发产品
第一次认证测试不合格；产品成熟需要较长时间。

（3）使用嵌入式PROFIBUS接口。

实现方法：使用嵌入式PROFIBUS接口；按照接插件和管脚定义，改产品电路板(可能涉及结构的调整) ；将用户样板源程序，连接到用户产品软件中；按照一个推荐的调试系统和GSD文件调试产品。

技术局限性: 仅取决于选择使用嵌入式PROFIBUS接口型号。

此方案优点：开发人员不必了解PROFIBUS技术细节；开发周期短，一般不超
过1个月；技术指标高；技术升级快; 拥有产品的自主知识产权；
产品符合技术标准，测试认证快。

此方案缺点：产品结构固定；成本高。

根据以上三种实现方案的优缺点，选择第二种方案即使用PROFIBUS通信专用芯片、开发包方案，进行PROFIBUS－DP通信从站接口卡开发。

三种方案的比较如下表所示：
方案序号方案简介所需主要
设备
预计
成本
要做主
要工作
方案优劣性
1 CPU 软件很低编软件实
现链路层
协议开发周期长,技术难度大,需清楚PROFIBUS细节,产品技术指标低
2 使用
PROFIBUS
专用ASIC
+单片机VPC3+B,
RS-485驱
动电
路,EEPOM
( 或移位
寄存器)
500
元
电路板设
计制作;
编写GSD
文件;单
片机软
件；应用
端软件
（DSP）
开发周期长,技
术有一定难度,
需了解一定的
PROFIBUS细节
3 使用通讯
模块ANYBUS
模块
2000
元
应用端软
件
使用此方案可以降
低技术风险，缩短
开发周期，需要购
买模块，增加了成
本。

第2章硬件设计
AT200有如下一些特点：
机械尺寸161mm x 121mm
电源24 VDC
8路开关量输入；
8路继电器输出；
10路3线制热电阻温度检测输入，并可测量其他电阻信号；
Profibus 波特率9.6 k ~ 12M bit/s
自动波特率搜索
遵循EN50170标准
最多输入输出数据244字节
参数可重配置
指示灯显示通讯状态
2.1总体结构
AT200硬件结构如下图所示
图2.1
板上核心处理器为Philips的51单片机P89C58,内部集成有一个32k FLASH,提
供了足够的程序空间；还有一个32k的RAM作为数据空间； VPC3+C为Profibus协议芯片，一端与单片机相连，另一端与RS485驱动电路相连；EEPROM用于存储一些重要参数；DIP用于设置从站地址；板上还有8路开关量输入、8路继电器输出、10路3线制热电阻温度检测输入、74HCT573锁存器、看门狗复位电路和指示灯等电路单元。

AT200智能从站的功能是将8路开关量输入和10路3线制热电阻温度检测结果输入到PROFIBUS DP主站中，并将主站发送的输出数据传送给8位继电器输出。

2.2 PROFIBUS－DP通信智能从站AT200硬件设计
在进行PROFIBUS－DP通信从站硬件设计时，我们采用PROFIBUS通信专用芯片方案。

此PROFIBUS通信专用芯片是Profichip公司的VPC 3+ B芯片。

2.2.1 VPC 3+ B 芯片简介
Profichip公司的VPC 3+ B是带有处理器接口的PROFIBUS通信专用芯片，可设计成智能从站。

VPC 3+ B可以执行PROFIBUS-DP的信息和地址识别，数据的安全传输和协议的处理。

另外，支持PROFIBUS-DPV1和PROFIBUS-DPV2扩展，前者特点是非周期的通讯和报警信息，后者特点是从－从通讯，数据交换广播和同步网络模式。

VPC 3＋B集成了ISO/OSI参考模型中的物理层MAC和数据链路层FDL两层（不包括模拟的RS485驱动），可以承担通信部分的微处理器负载，实现DP从站通信处理。

VPC 3＋B通过它的4 KByte双口RAM与微处理器交换数据，微处理器操作VPC 3＋B芯片就像操作它的外部RAM。

VPC 3＋B的总线接口是个可参数化的同步／异步8位接口，适合于Motorola和Intel的微控制器／处理器。

DP通信的服务存取点(DP-SAPs)由VPC 3＋B自动建立，各种报文信息呈现在用户面前的是不同buffer的内部数据。

用户可以通过总线接口访问这些内部数据。

VPC 3＋B的内部结构示意图如图2.1所示。

CTL A/D A
VPC 3＋B内部结构示意图
VPC 3＋B内部结构说明如下：
◆总线接口单元是可参数化的8位同步／异步数据接口。

用户可以通过11/12
位地址总线存取2/4 KByte RAM或参数锁存器和控制寄存器。

◆方式寄存器(Mode Register)和参数寄存器（Parameter Register）在VPC 3＋B
启动后,加载过程指定参数(例如从站地址，缓冲器地址,控制位信息等)。

◆状态寄存器(Status Register)存放从站的状态信息，以便在任何时间能扫描现
场总线的介质访问子层(MAC)。

◆中断控制器(Interrupt Controller)接收不同事件的中断请求，靠一个计时寄存
器（mask register）来使能，VPC 3＋B有一个共同的中断输出。

◆内置的看门狗定时器(Watchdog Timer)操作于三种不同的状态：波特率监测、
波特率控制和DP控制。

◆串行通讯接口(UART)把并行数据流转换为串行数据流输出到RS485总线上，
并自动识别波特率。

VPC 3＋B可以自动标识总线的波特率(9.6K—12M)。

◆总线定时器(Idle Timer)直接控制串行总线电缆上的时序。

◆微顺序控制器(Micro Sequencer)作为VPC 3＋B的心脏，微顺序控制器控制
整个过程，它包括有完整的PROFIBUS-DP协议。

◆ 4 KByte双口RAM作为与应用对象进行数据接发的接口。

在默认情况下，
是2 KByte模式，通过附加的地址线A11来扩展到4 KByte。

由于VPC 3＋B
与应用对象之间通信采用了此数据接口，数据的交换就独立于总线周期。

VPC 3＋B的内部集成的2/4 KByte双口RAM，其地址空间从000H到7FFH。

内部以8/16字节为一个单元，分成256段。

RAM空间以功能区分，可分为三个区域。

从00H到015H或为方式设定(只写)或为状态指示（只读）寄存器区域。

中断请求寄存器可读可写，写时主要用于调试。

必须配置的还有中断屏蔽寄存器，工作模式寄存器0、1和2。

看门狗用于波特率控制的定时值寄存器。

还有从站最小延迟时间寄存器。

用于指示VPC 3＋B工作情况的寄存器有：中断请求和中断发生寄存器；状态寄存器；输入buffer、输出buffer和诊断buffer的状态寄存器。

从016H到03FH为配置参数区域，各种buffer的指针与长度(包括本站地址、地址允许改变变量、用户看门狗值和设备标识号)在此区域设置。

这些buffer包括三个输入buffer、三个输出buffer、两个诊断buffer、两个辅助buffer、一个配置buffer、一个参数buffer和一个地址设置buffer。

这里的输入输出是相对于主站而言。

值得注意的是各个buffer的指针定义。

从040H到7FFH为用户区域，它们用来接收来自IO应用和主站的数据（包括PROFIBUS-DPV2的buffer）。

这些buffer的配置，包括buffer的长度和初始地址必须在VPC 3＋B的―离线‖状态下完成。

在操作过程中，除了Dout-buffer和Din-buffer 的长度可变外，其它配置不能更改。

用户IO应用可以通过中断或者轮循方式与VPC 3＋B交互数据，具体操作参见。

总线上的串行数据经过UART转换为并行数据进入VPC 3＋B。

VPC 3＋B自动识别并接收传送给本站的数据报文。

它根据报文结构的不同，识别出不同的服务访问点，将数据存进对应的buffer。

图中三个Dout_buffer具有相同长度，其中的D对应于数据传输，U对应于用户应用，而N为中间buffer。

当VPC 3＋B接收到新的Dout 报文后，VPC迫使D与N相互交换。

当中断请求寄存器置位后，用户可以通过轮循诊断标志或通过中断进行U与N的交换，从而完成Dout数据的传送。

U，N和D 由Dout_buffer_SM寄存器决定对应于哪一个Dout_buffer_ptr交换,实际上是Dout_buffer_SM中相应位的改变。

当用户应用有新的数据需要传送到主站时，用户将数据传到Din_buffer中的U，然后请求数据传送,主站相应这个请求并迫使VPC 3＋B进行D与N的交换，从而达到数据输入目的。

这里的D，N和U由Din_buffer_SM
决定。

对于诊断信息，标准的诊断信息由VPC 3＋B自动的形成并传送，有关用户的
诊断必须由用户输入到诊断buffer，由用户请求数据传送。

用户进行诊断信息输入前．必须检查是否有可用的诊断buffer。

Cfg_buffer,SSA_buffer和Prm_buffer的数据传送必须借助于辅助buffer，由Aux_buffer_sel寄存器决定借助于哪个辅助buffer。

当VPC 3＋B工作于特定参数模式时，参数buffer跳过辅助buffer与UART相连。

辅助buffer与配置、参数化和地址设置buffer的数据交换由VPC 3＋B自动完成，用户只需在相应的中断请求字节置位后，取出相应的数据即可。

VPC 3+ B主要技术指标：
·支持PROFIBUS-DP协议, 支持PROFIBUS-DPV1和PROFIBUS-DPV2扩展。

·最大数据传输速率12Mbit/s，可自动检测并调整数据传输速率。

·与Intel(80C31、80X86)、Simens(80C166/65/67)和Motorola(HC11-,HC16-、HC916系列)芯片兼容。

·44管脚的PQFP封装。

·可独立处理PROFIBUS-DP通信协议。

·集成的看门狗（WATCHDOG TIMER）。

·外部时钟接口48MHZ。

·5V DC或者3.3V DC供电。

2.2.2 RS485
从图可以看到，RS485总线驱动器一侧与D型插座相连，另一侧通过光耦与VPC 3＋B相接。

目前能满足12M波特率的驱动器芯片为数不多，有SN65ALS176，SN75ALS176，ADM1485等，采用光耦隔离主要是为了消除来自零线的干扰，能满足12M波特率的光耦有HCPL7720，HCPL0720，HCPL7721，HCPL0721，HCPL7710等，另外要求电源也要采取隔离措施，如加变压器隔离或采用两路电源。

RS-485 接口原理图
当信号在总线上传输时，如发生阻抗不连续，将形成信号反射，导致传输信号畸变，因此在传输线的末端，需要加电阻来消除这种阻抗不连续，所加电阻的阻值应尽量接近传输线的特性阻抗。

另外当总线上没有站处于发射状态时，发射器禁止，使其处于高阻状态，在这种状态下要使总线处于"1"，因此要在Pin3加一个上拉电阻，Pin8加一个下拉电阻。

由于所有的接收器总是处于允许状态，因此在空闲状态下，每个接收器收到的都是"1"。

另外，PROFIBUS-DP总线电缆一般采用带屏蔽的双绞线，这有助于改善电磁兼容性，导线的特性阻抗一般为100~165欧姆，截面积>0.22mm2。

EN50170标准推荐了两种类型的电缆，类型A：特性阻抗130~165欧姆，截面积>0.34mm2。

类型B：特性阻抗为100~130欧姆，截面积>0.22mm2。

在类型A时，总线终端电阻Ru=390Ω, Rd=390Ω,
Rt=220Ω，在类型B时，总线终端电阻Ru=390Ω, Rd=390Ω, Rt=150Ω。

2.2.3开关量输入单元
开关量输入应与该电路板24V电源输入共地，输入电压一般为24V，也可以为其它幅值开关量输入，当有高电平开关量输入时，相应通道绿色指示灯会点亮。

开关量输入必须进行光电隔离，否则有可能损坏CPU系统。

2.2.4继电器输出单元
当有继电器输出，即继电器开关闭合时，相应通道绿色指示灯会点亮。

端子M 为8路继电器输出公共端子。

输出电流：
1.0A 30VDC
0.5A 125VAC
0.3A 60VDC
由于CPU的I/O口不能直接驱动继电器，所以必须进行驱动放大。

2.2.5温度检测单元
温度参数是目前工业生产中最常用的生产过程参数之一，对温度的测量虽然有许多不同的方法，但热电阻凭借其优良的特性成为目前工业上温度测量中应用最广泛普遍的传感元件之一。

由于金属铂优良的物理特性，使它成为制造热电阻的首选材料。

它能够制造成体积微小的薄膜形式，或者缠绕在陶瓷和云母基板上制造出高稳定性的温度传感器，能够适应各种复杂的测温场合。

一般在－２００℃至＋４００℃的温度范围内，Ｐｔ１００热电阻温度传感器是首选测温元件。

为了消除导线电阻对测量的影响，在实验室和工业应用中，都是采用三线制引线接法来消除导线电阻影响的。

温度检测单元原理图如下图所示：。