工业人速看！什么是耦合器模块？什么是插片式I/O模块？

什么是耦合器模块？

耦合器模块，在模块化I/O系统中，可以理解为 “通信管理中枢” 或 “大脑”。

耦合器模块核心定义：

耦合器模块是一个安装在导轨上的基础模块，它是整个远程I/O站与上层控制器（如PLC）进行通信的接口和枢纽。它本身不直接连接现场的传感器，而是负责管理连接到其身上的各种I/O模块。

主要功能

通信接口：它提供与上级控制网络的物理连接接口，支持各种工业现场总线或工业以太网协议

“例如：

Modbus TCP 总线、PROFINET 总线

EtherNet/IP 总线、EtherCAT 总线”

数据交换与管理：耦合器周期性地扫描所有其后连接的I/O模块的状态，收集输入信号（如传感器读数）与输出信号（如控制命令）分发到相应的输出模块。它负责数据的打包和解包。

供电管理：耦合器为整个I/O站提供稳定的系统电源。

系统诊断：它监控整个I/O站的状态，包括模块是否丢失、通信错误、电源故障等，并将这些诊断信息上报给主控制器。

简单比喻： 耦合器模块就像一个 “团队的经理” 。

什么是插片式I/O模块？

插片式I/O模块，是直接执行具体输入/输出任务的 “功能执行单元”。
 

插片式I/O模块

 

核心定义：

这是一种模块化的、可插拔的电子模块，用于直接连接工业现场的传感器和执行器。一片一片地插在耦合器模块的右侧，通过总线连接器与耦合器进行数据和电力交换。

主要特点和分类：

1、模块化与灵活性：

根据实际需要，像搭积木一样自由组合不同数量和类型的I/O模块。

如果需要改变功能，只需更换或增加相应的模块，而无需更换整个系统。

2、类型丰富：

数字量输入模块：连接按钮、限位开关、接近传感器等，接收开关信号。

数字量输出模块：控制继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

模拟量输入模块：连接压力传感器、流量计等，接收连续变化的信号（如±20mA，±10V）。

模拟量输出模块：控制变频器、比例阀、伺服驱动器等，输出连续的控制信号。

温度输入模块：热电偶、热电阻采集。

辅助模块：终端盖板、扩展电源模块。

易于维护：

当某个通道损坏时，可以单独更换出故障的I/O模块，而无需停机并拆卸整个接线，维护非常方便。
 

简单比喻： 插片式I/O模块就像 “团队里的各个专业员工” 。

一个典型的模块化I/O站结构
 

工作流程：

数字量输入模块接收到一个按钮信号。

该信号通过背板总线传递给耦合器模块。

耦合器模块将这个信号打包，通过PROFINET网络发送给远在控制室的上位PLC。

（耦合器+插片式I/O）系统与（自带协议+I/O点）集成式设备的区别与优势

1、模块化I/O系统：

采用 “中心化管理，分布式执行” 的架构。耦合器是大脑，负责统一的通信协议，I/O模块是灵活可换的四肢。

2、集成式设备：

采用 “自成一体，功能绑定” 的架构。通信协议、控制器和I/O点被固化在一个设备里。

审核编辑 黄宇