S系列I/O产品是北京西姆宏公司针对工业测控应用中组态软件和PLC日渐广泛而设计生产的新一代智能化I/O产品。S系列I/O产品依据不同的型号可以向使用者提供模入（AI）、模出（AO）、开入（DI）、开出（DO）等现场信号输入/输出通道，其适用范围为常规工业秒级测控应用。
    S系列I/O产品的设计理念是使用户可用较低的成本，很少的工作量实现现场数据的收集和一般性的控制工作。北京西姆宏公司希望借助于仪器仪表和工控产品的多年制造经验与技术积累，使S系列I/O产品做到象普通仪表一样易于设置、调试和掌握。不仅能为工控专业技术人士所使用，而且可以被以前从事仪器仪表专业的技术人员，或那些毕业未久且对底层硬件和工控编程不那么熟悉的技术人员从容使用，并能快速搭建成功实用的常规工业秒级测控系统（一般来说，非工控专业的技术人员使用组态软件时碰到的问题较少，而在对付PLC或工控I/O模板等牵扯到底层调度编程的设备时则较为困难）。S系列I/O产品的性能特点简述如下：
  ●S系列I/O产品的通讯协议为标准MODBUS-RTU协议，这是国内外各种组态软件都支持通用且成熟的通讯协议，因此S系列I/O产品可以很容易的和国内外各种组态软件实现无缝连接。譬如iFix、InTouch、TRACE MODE、CIMPLICITY、Citect、AIMAX、组态王、力控PCXAuto、MCGS、世纪星、Fameviwe、开物2000、天工、紫金桥•••••等组态软件可和S系列I/O很好的通讯，而不会象一般非标准设备与组态软件通讯时，经常会碰到的驱动程序不成熟或不稳定的问题。北京西姆宏公司也会向上述组态软件的用户提供相应的通讯例程，协助使用者快捷的完成S系列I/O产品与组态软件的通讯工作。
    
    图1  S系列I/O产品以串口方式和计算机（组态软件）直连示意图
  ●S系列I/O产品除了可以和各种组态软件通讯外，还能以串口通讯方式和各种PLC进行通讯。为了减少用户繁琐的底层调度编程工作和更好的使用S系列I/O产品，北京西姆宏公司特别针对工控中常用型号的PLC编制了相应的PLC支持程序，通过使用这些支持程序（用户无需自己对PLC编程！），就可在PLC的内存中得到所有I/O数据的映像，用户对I/O的操作（读出或写入）也仅仅只是对PLC的内存相应单元进行读或写而已。目前常用的PLC，如西门子S7-300、S7-200、施耐德Twido等PLC的支持程序都支持挂接全系列的S系列I/O产品，挂接S系列I/O（RS485总线）的站个数可从1个站至32个站，接入AI及DO点最多可达512点（每个站16点），接入DI点最多可达1024点（每个站32点），接入AO最多可达256点（每个站8点）。一般情况下，1～2秒内可将32个S系列I/O站数据收集或控制输出完毕。另外，象三菱FX-2N、台达DVP-EH等PLC则提供了专门针对模入（AI）量的支持程序，挂接S系列模入（AI）站个数可从1个站至16个站，接入AI点最多可达256点（每个站16点）。和使用PLC本身的扩展模块不同，上述对PLC输入输出I/O通道的扩展方法，可大大拓展常用的PLC尤其是小型PLC的应用范围，而降低了工程费用。形象的说，对于不是要求特别高速处理而需要大量I/O通道的用户，就可以用S7-200来完成以前要用S7-300所做的工作。此种应用方式的另一个好处是因为使用了PLC作为I/O数据服务器，就可以减轻上位计算机或主控制器的通讯负担，并使整套工业监控系统可利用PLC的编程能力和可靠性使之具有某些脱离上位机运行的可能，避免或减轻因使用WINDOWS上位机平台较易出现死机和上位机崩溃的烦恼。对于使用组态软件做秒级监控或需要大量I/O数据上传大系统的用户来说，这是一个能替代大中型PLC，经济省事而有竞争力的方案。附带说明一下，S系列I/O产品是以串口通讯方式对PLC进行扩展，并不妨碍用户根据工程需要而使用PLC本身的各种扩展模块。
    
    图2  西门子S7-300使用S系列I/O产品进行扩展示意图
    
    图3  西门子S7-200使用S系列I/O产品进行扩展示意图

  ●对于可以使用工业以太网（MODBUS-TCP协议）的用户，北京西姆宏公司还特别推荐了以施耐德小型可编程控制器Twido(TWDLCAE40DRF) 挂接S系列I/O产品的以太网解决方案。该方案的核心在于以施耐德Twido（自带以太网口、支持标准MODBUS-RTU和MODBUS-TCP协议）为系统头脑中枢（中央处理和数据服务器），通过RS485总线连接S系列I/O产品（1至32个站，几百个I/O点）为躯干四肢，经由北京西姆宏公司提供的PLC支持程序（用户无需自己编程！），即可在Twido的内存中得到所有I/O数据的映像。相对使用者而言，得到的好处是只花费很少的成本，就可以将只可供单主机使用的串行I/O数据，转换为在以太网上可为多主机访问的I/O数据。比如使用多台计算机做监控站（可运行单机版组态软件），各监控站还有重合的I/O数据需要监控的工控项目。另外，在增加一个Twido网桥后，该方案还可适用于需要以太网双网冗余通讯方式（MODBUS-TCP协议）的应用所在。
    
    图4  适用于各种组态软件的S系列I/O产品工业以太网解决方案
    
    图5  适用于各种组态软件的S系列I/O产品以太网双网解决方案
  ●为了节省底层编程工作量，S系列I/O产品上都嵌入了微处理器，业已智能化、集约化并能自行工作。因此用户在使用时，只需向S系列I/O发送输入输出指令及回收S系列I/O的指令响应，而无需具体操心或干预S系列I/O输入输出、尤其是模拟量采集输出的执行过程。这将在相当程度上降低了工控软件底层编程工作量和方案实施工程师对硬件底层所需的熟悉程度。以模入（AI）产品为例，各种常规工业现场信号（电流，电压，热偶，热阻）及两线制变送器信号均可直接输入，简单设置后，用户看到的数据就已是计算处理完毕的工程量值（譬如温度量就是XX摄氏度，压力量就是XX兆帕），用户在上位机组态时，可直接拿来显示使用，而不用和A/D值再打交道。当然，如果用户需要较高分辨率的场合，用户也可将模入（AI）产品的信号标度设置为-9999～+9999，此时模入（AI）产品可提供超过14位的A/D分辨率。
  ●S系列I/O产品使用前的准备工作是很简单的。使用北京西姆宏公司提供的《S系列与S3000系列设置测试软件》可对其方便的进行预设置，DI／DO站设置了通讯速率和通讯站址后即可工作，AO站除了设置通讯速率和通讯站址外需设置模出信号的标度，而AI站因为是万能混接输入，则还要根据现场实际工况设置每个输入通道的信号类型（电流、电压、热偶、热阻）、信号方式（比如电压信号是0～5V还是0～10V或者是0～100mV等；热偶信号是K型还是S型或者是T型等）、是否开方、是否滤波、信号标度范围、是否修正及热偶信号的补偿方式（内补、外补）或热阻信号的线制（三线、两线）等参数，以保证传送上来正确的工程量值。另外，对于使用两线制变送器的用户，S系列I/O产品也有相应的内供电型号供使用者方便的挂接并上传工程量值。设置无误后，即可把经过设置后不同型号的S系列I/O前端通过RS485总线串接起来，并接入上位工控机或PLC共同构成计算机采集控制系统。