1. 数字量输入模块概述：定义、作用、在PLC系统中的位置与重要性

1.1 定义与基本概念

数字量输入模块（Digital Input Module，简称DI模块）是PLC系统中用于接收外部开关量信号的接口单元。它将来自传感器、按钮、限位开关、继电器触点等现场设备的通/断状态，转换为PLC内部CPU能够识别的标准逻辑电平信号（如0V/24V DC）。

数字量信号只有两种状态：“1”（ON/高电平） 或 “0”（OFF/低电平），不涉及连续数值的测量。常见的信号类型包括：

• 直流输入： 24V DC、48V DC（最常用）
• 交流输入： 110V AC、220V AC（用于抗干扰要求高的场合）
• 无源触点输入： 干接点（继电器、按钮）

1.2 在PLC系统中的位置与信号链路

数字量输入模块位于PLC系统的最前端，是现场设备与PLC CPU之间的第一道接口。其典型位置如下图所示：

从信号链路可以看出，数字量输入模块承担着信号调理、电气隔离和电平转换三大核心功能：

1.3 数字量输入模块的作用

在工业自动化控制系统中，数字量输入模块发挥着不可替代的作用，主要体现在以下四个方面：

1. 状态感知： 实时采集现场设备的通断状态，如电机是否运行、阀门是否到位、物料是否检测到。
2. 信号隔离： 将强电侧的干扰和浪涌与PLC弱电系统隔离，防止共模电压损坏CPU。
3. 信号标准化： 将不同电压等级、不同信号类型的现场信号统一转换为PLC内部标准逻辑电平。
4. 故障检测： 部分高端DI模块支持断线检测、短路检测、通道诊断等智能功能。

1.4 在PLC系统中的重要性

数字量输入模块是PLC系统中最基础、使用最广泛的I/O模块类型。其重要性可以从以下维度理解：

从维护角度看，数字量输入模块具有以下显著特点：

• 数量占比最大： 在典型的PLC控制系统中，DI点数量通常占I/O总量的60%~80%，是系统中最多的模块类型。
• 故障率最高： 由于直接连接现场设备，DI模块长期暴露在工业现场的电磁干扰、潮湿、振动、浪涌等恶劣环境中，故障率远高于CPU和通信模块。
• 安全关联性强： 急停按钮、安全光幕、安全门锁等关键安全信号均通过DI模块接入，模块故障可能导致安全功能失效。
• 维护更换频繁： 在设备全生命周期中，DI模块的更换频率是其他模块的3~5倍，是备件管理的重点对象。

1.5 常见数字量输入模块类型对比

1.6 本章小结