輸入輸出接口是plc和工業(yè)控制現(xiàn)場各類信號連接的部分。輸入口用來接受生產(chǎn)過程的各種參數(shù)。輸出口用來送出可編程控制器運(yùn)算后得出的控制信息，并通過機(jī)外的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場各類控制。由于可編程控制器在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場工作，對輸入輸出接口有兩個主要的要求，一是接口有良好的抗干擾能力，二是接口能滿足工業(yè)現(xiàn)場各類信號的匹配要求。
1 ．輸入端口
可編程控制器為不同的接口需求設(shè)計了不同的接口單元。主要有以下幾種。
（ 1 ）數(shù)字量輸入接口
它的作用是把現(xiàn)場的數(shù)字（開關(guān)）量信號變成可編程控制器內(nèi)部處理的標(biāo)準(zhǔn)信號。數(shù)字（開關(guān)）量輸入接口按可接納的外部信號電源的類型不同分為直流輸入接口單元和交流輸入接口單元。如圖 1 、圖 2 、圖 3 所示。
圖 1 直流輸入接口單元電路
圖 2 交 / 直流輸入接口單元電路
圖 3 交流輸入電路
從圖中可以看出，數(shù)字量（開關(guān)）輸入接口單元中都有濾波電路及耦合隔離電路。濾波有抗干擾的作用，耦合有抗干擾及產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號的作用。圖中數(shù)字量（開關(guān)）輸入接口單元的電源部分都畫在了輸入口外（虛線框外），這是分體式數(shù)字量（開關(guān)）輸入接口單元的畫法，在一般單元式可編程控制器中輸入接口單元都使用可編程本機(jī)的直流電源供電，不再需要外接電源。
（ 2 ）模擬量輸入接口
它的作用是把現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬量標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換成適合可編程序控制器內(nèi)部處理的由若干位二進(jìn)制數(shù)字表示的信號。模擬量輸入接口接受標(biāo)準(zhǔn)模擬信號，無論是電壓信號還是電流信號均可。這里標(biāo)準(zhǔn)信號是指符合國際標(biāo)準(zhǔn)的通用交互用電壓電流信號值，如 4 ～ 20ma 的直流電流信號， 1 ～ 10v 的直流電壓信號等。工業(yè)現(xiàn)場中模擬量信號的變化范圍一般是不標(biāo)準(zhǔn)的，在送入模擬量接口時一般都需經(jīng)變送處理才能使用。圖 4 是模擬量輸入接口的內(nèi)部電路框圖。
圖 4 模擬量輸入電路框圖
模擬量信號輸入后一般經(jīng)運(yùn)算放大器放大后進(jìn)行 a/d 轉(zhuǎn)換，再經(jīng)光電耦合后為可編程控制器提供一定位數(shù)的數(shù)字量信號。
2 ．輸出端口
（ 1 ）數(shù)字（開關(guān)）量輸出接口
它的作用是把可編程內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的數(shù)字（開關(guān)）量信號。數(shù)字（開關(guān)）量輸出接口按可編程控制器機(jī)內(nèi)使用的器件可分為繼電器型、晶體管型及可控硅型。內(nèi)部參考電路圖見圖 5 所示。
圖 5 數(shù)字（開關(guān)）量輸出電路
從圖中可以看出，圖 5 （ a ）為繼電器型、圖 5 （ b ）為晶體管型、圖 5 （ c ）為可控硅型。 各類輸出接口中也都具有隔離耦合電路。這里特別要指出的是，輸出接口本身都不帶電源，而且在考慮外驅(qū)動電源時，還需考慮到輸出設(shè)備器件的類型。繼電器式的輸出接口可用于交流及直流兩種驅(qū)動電源，但接通斷開的頻率低，晶體管式的輸出接口有較高的接通斷開頻率，但只適用于直流驅(qū)動的場合，可控硅型的輸出接口僅適用于交流驅(qū)動場合。
（ 2 ）模擬量輸出接口
它的作用是將可編程控制器運(yùn)算處理后的若干位數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換為響應(yīng)的模擬量信號輸出，以滿足生產(chǎn)過程現(xiàn)場連續(xù)控制信號的需求。模擬量輸出接口一般由光電隔離、 d/a 轉(zhuǎn)換和信號驅(qū)動等環(huán)節(jié)組成。其原理框圖見圖 2-7 。
圖 2-7 模擬量輸出電路框圖
模擬量輸入輸出接口一般安裝在專門的模擬量工作單元上。
3 ．智能輸入輸出接口
為了適應(yīng)較復(fù)雜的控制工作的需要，可編程控制器還有一些智能控制單元。如 pid 工作單元、高速計數(shù)器工作單元、溫度控制單元等。這類單元大多是獨(dú)立的工作單元。它們和普通輸入輸出接口的區(qū)別在于其一般帶有單獨(dú)的 cpu ，有專門的處理能力。在具體的工作中，每個掃描周期智能單元和主機(jī)的 cpu 交換一次信息，共同完成控制任務(wù)。從近期的發(fā)展來看，不少新型的可編程控制器本身也帶有 pid 功能及高速計數(shù)器接口，但它們的功能一般比專用智能輸入輸出單元的功能稍弱。