พาโนรามาเทคโนโลยีของโมดูล I/O: การวิเคราะห์เชิงลึกตั้งแต่หลักการทำงานไปจนถึงการใช้งานทางอุตสาหกรรม

　　โมดูล I/O (โมดูลอินพุต/เอาท์พุต) จัดการการสื่อสารระหว่าง CPU และเครือข่าย รวมถึงการถ่ายโอนข้อมูล การจัดการโหลดพลังงาน และการควบคุมการทำงานของเครื่องจักร ช่วยให้ผู้รวมระบบสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ และจัดการเครือข่ายอุตสาหกรรมได้ดีขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการกับเครื่องจักร อุปกรณ์ และระบบรุ่นเก่าที่ไม่สามารถสื่อสารตามธรรมชาติโดยใช้โปรโตคอลทางอุตสาหกรรมที่จำเป็น

　　1.ภาพรวมโมดูล I/O

　　ฟังก์ชั่นหลัก

　　การตรวจจับข้อผิดพลาด:มีความสามารถในการตรวจจับข้อผิดพลาดและสามารถระบุและรายงานข้อผิดพลาดไปยัง CPU ผ่านวิธีการต่างๆ เช่น พาริตีบิต

　　การสื่อสารของโปรเซสเซอร์

　　การถอดรหัสคำสั่ง:รับและตีความคำสั่งที่ส่งโดยโปรเซสเซอร์

　　การแลกเปลี่ยนข้อมูล: อำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วง โปรเซสเซอร์ และหน่วยความจำหลัก

　　การรายงานสถานะ: รายงานการอัปเดตสถานะโปรเซสเซอร์ไปยังอุปกรณ์ต่อพ่วง

　　การถอดรหัสที่อยู่: จัดระเบียบอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เชื่อมต่อโดยการจัดการที่อยู่ที่ไม่ซ้ำกัน

　　การบัฟเฟอร์ข้อมูล:ควบคุมความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลจากโปรเซสเซอร์ไปยังอุปกรณ์ต่อพ่วงและชดเชยความล่าช้าของอุปกรณ์ต่อพ่วง

　　การสื่อสารของอุปกรณ์: ช่วยให้สามารถสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เชื่อมต่อได้

　　การควบคุมและเวลา:ดูแลการทำธุรกรรมข้อมูลระหว่างระบบภายในและอุปกรณ์ต่อพ่วง

　　2.ประเภทของวิธีการสื่อสาร I/O

　　I/O ที่ตั้งโปรแกรมไว้: การถ่ายโอนข้อมูลจากอุปกรณ์ I/O ไปยังหน่วยความจำต้องใช้ CPU เพื่อเริ่มโปรแกรม และ CPU จะทำการวนซ้ำจนกว่าอุปกรณ์ I/O จะพร้อมที่จะถ่ายโอนข้อมูล

　　I/O ที่ขับเคลื่อนด้วยอินเตอร์รัปต์: CPU ออกคำสั่งอ่านไปยังอุปกรณ์ I/O และเมื่ออุปกรณ์พร้อมที่จะถ่ายโอนข้อมูล มันจะส่งสัญญาณขัดจังหวะไปยังโปรเซสเซอร์ จากนั้น CPU จะตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์และเขียนข้อมูลลงในหน่วยความจำเมื่ออุปกรณ์พร้อม

　　การเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง (DMA): อุปกรณ์ I/O สามารถส่งและรับข้อมูลจากหน่วยความจำได้โดยตรง โดยข้าม CPU โดยสิ้นเชิง และเพิ่มความเร็วของการทำงานของหน่วยความจำ

　　3.หมวดหมู่ของโมดูลอินพุตและเอาต์พุต

　　หมวดหมู่อินพุต: อินพุตทางประสาทสัมผัส, อินพุตดิจิตอล, อินพุตอะนาล็อก

　　หมวดหมู่เอาต์พุต: เอาต์พุตควบคุม, เอาต์พุตดิจิตอลโดยตรง, เอาต์พุตดิจิตอลแบบมอดูเลต, เอาต์พุตอะนาล็อก, การส่งข้อมูล (ขนานและอนุกรม)

　　4.บทบาทของโมดูล I/O ใน PLC

　　โมดูล I/O ถูกรวมเข้ากับ PLC หรือเพิ่มเข้ากับ PLC เพื่อปรับปรุงฟังก์ชันการทำงาน การเชื่อมต่อ และการควบคุมกระบวนการ โมดูลเหล่านี้จัดการการสื่อสารขาเข้าไปยัง PLC และดำเนินการคำสั่งที่ส่งโดยโปรเซสเซอร์ ทำให้สามารถตรวจจับข้อผิดพลาด แลกเปลี่ยนข้อมูล ข้อมูลบัฟเฟอร์ และควบคุมธุรกรรมข้อมูลระหว่างระบบภายในและอุปกรณ์ต่อพ่วง

　　5.ความแตกต่างระหว่าง I/O แบบอะนาล็อกและ I/O แบบดิจิทัล

　　สัญญาณแอนะล็อก: มีความต่อเนื่องและแสดงถึงช่วงของค่าที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เช่น คลื่นเสียง การวัดกระแสหรือแรงดันไฟฟ้า

　　สัญญาณดิจิทัล: ทำงานในรูปแบบไบนารี่ ซึ่งมักจะแสดงเป็น "เปิด" หรือ "ปิด", "1" หรือ "0" เป็นแบบแยกส่วนและไม่ต่อเนื่องเหมือนสัญญาณอะนาล็อก ด้วยความเป็นที่นิยมของเทคโนโลยีดิจิทัล Digital I/O จึงกลายเป็นมาตรฐานในการรวบรวมข้อมูล แต่สัญญาณอะนาล็อกยังคงใช้งานอยู่และยังสามารถแปลงเป็นสัญญาณดิจิทัลได้อีกด้วย