西门子连接器720-2001-01
（4）输入接口
输入接口用来完成输入信号的引入、滤波及电平转换。输入接口电路如操作面板输入接口电路的主要器件是光电耦合器。光电耦合器可以提高PLC的抗干扰能力和安全性能，进行高低电压（24V/5V）转换。输入接口电路的工作原理如下：当输入端常开触点未闭合时，光电耦合器中发光二极管不导通，光敏三极管截止，放大器输出高电平信号到内部数据处理电路，输入端口LED指示灯灭；当输入端常开触点闭合时，光电耦合器中发光二极管导通，光敏三极管导通，放大器输出低电平信号到内部数据处理电路，输入端口LED指示灯亮。对于S7-1200直流输入系列的PLC，输入端直流电源额定电压为24V，既可以漏型接线（电流从输入端流入，操作面板的24VDC的实线连接），也可以源型接线（电流从输入端流出，的24VDC的虚线连接）。西门子的源型和漏型概念与我们正常理解恰好本书中使用的是西门子的概念。AC表示交流120～240V供电；输入端口电压的DC表示输入使用直流电压，一般为直流24V；输出端口类型中，DC为晶体管输出，Rly为继电器输出。CPU1214CAC/DC/Rly型的外部接线图操作面板。
图1-2 CPU1214C AC/DC/Rly型外部接线图
（1）上部端子
L1、N、：120～240VAC电源供电的相线、中线和接地线。
L+、M：24VDC电源输出的正极、负极，为外部传感器供电。
1M：输入信号的公共端。
DI a、DI b：数字量输入，默认为DI0、DI1（可由编程软件修改），则DI a.0～DI a.7为I0.0～I0.7，DIb.0～DI b.5为I1.0～I1.5，输入电压为24VDC。
2M、0、1：分别为模拟量输入的公共端、0路模拟量输入、1路模拟量输入。
（2）下部端子
1L、2L：输出信号的公共端。
DQ a、DQ b：数字量输出，默认为DQ0、DQ1（可由编程软件修改），则DQ a的.0～.7为Q0.0～Q0.7，DIb的.0～.1为Q1.0～Q1.1，PLC的输出分为两组，1L作为Q0.0～Q0.4的公共端，2L作为Q0.5～Q0.7、Q1.0、Q1.1的公共端，这样，不同组的负载可以使用不同的电压系列（如1L组使用220VAC、2L组使用24VDC等）。
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1.1.1.3 PLC的结构大的控制器。每块CPU上可以安装一块扩展板，安装后不会改变CPU的外形和体积。目前主要有CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C和CPU1217C。其外部结构大体相同，操作面板①是电源接口；②是三个指示CPU运行状态的LED灯；③是可插入扩展板；④是PROFINET以太网接口的RJ45连接器；⑤是可拆卸用户接线连接器；⑥是集成I/O的状态LED灯；⑦是存储卡插槽（上部保护盖下面）。
图1-1 S7-1200 CPU模块
其中CPU状态指示灯②分别为RUN/STOP（运行/停止，绿灯/黄灯）、ERROR（错误，红灯）和MAINT（维护，黄灯）。当运行时，RUN/STOP的绿灯亮；当停止时，RUN/STOP的黄灯亮；当启动时，RUN/STOP的绿灯和黄灯交替闪烁。当发生错误时，ERROR的红灯亮。当请求维护时，MAINT的黄灯亮。
1.1.1.1 S7-1200的技术规范
S7-1200有5种型号CPU模块，还有故障安全型的CPU模块。S7-1200系列各CPU的主要技术规范见表1-1。程语言使用梯形图，将编程指令融入实例程序中，可以快速学习编程指令的应用，适合初学者入门与提高。本书分为三个部分，部分为入门篇，第1章简单介绍了S7-1200的硬件基础、存储器和数据类型；第2章通过一个实例介绍了博途软件的应用；第3章在介绍了基本指令的基础上，通过实例讲解指令的应用；第4章为顺序控制编程。第二部分为提高篇，第5章讲解了组织块与中断、函数FC和函数块FB、日期和时间、高速计数器和高速脉冲输出、配方管理、PID控制等；第6章介绍了各种通信的组态及实现方法。第三部分为精通篇，第7章介绍了变频器的应用；第8章以精简面板TP700Comfort为例，介绍触摸屏的组态和通信过程；第9章通过组态软件WinCCV7.5对计算机监控进行组态，由于博途软件集成的WinCC功能有限，使用了WinCCV7.5，博途软件集成的WinCC组态过程与触摸屏组态类似，本章后一个实例给出了用博途软件组态WinCC的过程，读者可以根据WinCC组态实例程序，快速学习如何用博途软件进行组态；第10章以两个实例介绍了PLC、变频器、触摸屏和WinCC的综合应用。本书所有实例都使用仿真软件进行了调试，并且都经过了上机调试。读者可以通过书中的程序对PLC、PLC与触摸屏和WinCC通信进行仿真，学习PLC的编程方法、PLC与触摸屏和WinCC的通信。每一章都配有视频讲解，也可以通过视频进行学习，提高学习效率。附赠所有实例源程序，方便读者实践。
3.每一种电器都有它一定的使用范围，要根据使用的具体条件正确选用。在选用电器时，其技术参数是主要的依据，其详细内容可参阅电器产品的技术手册及产品说明书。
4.随着电器技术的发展，各种新型及引进电器不断出现。为优化系统，提高系统可靠性应尽量选用新型电器元件。
5.PLC控制系统的执行机构很多是以液压传动的方式进行的，了解液压传动的元件符号和工作基本原理已十分必要，本章简单介绍了液压的动力元件、执行元件、控制元件等。
习题1
1.1 如何区分直流电磁系统和交流电磁系统?如何区分电压线圈和电流线圈?
1.2 交流电磁系统中短路环的作用是什么?三相交流电磁铁有无短路环?为什么?
1.3 电弧是如何产生的?有哪些危害?低压电器中常用的灭弧方式有哪些?
1.4 接触器的主要结构有哪些?交流接触器和直流接触器如何区分?
1.5 中间继电器的作用是什么?中间继电器与接触器有何异同?
1.6 交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题?为什么?
电磁制动器是现代工业中一种理想的自动化执行元件，在机械传动系统中主要起传递动力和控制运动等作用。具有结构紧凑，操作简单，响应灵敏，寿命长久，使用可靠，易于实现远距离控制等优点。电磁制动器是应用电磁铁原理使衔铁产生位移，在各种运动机构中吸收旋转运动惯性能量，从而达到制动的目的，它被广泛应用于起重机、卷扬机、碾压机等类型的升降机械设备。
电磁制动器主要由制动器、电磁铁或电力液压推动器、摩擦片、制动轮（盘）或闸瓦等组成。利用电磁效应实现制动的制动器，分为电磁粉末制动器和电磁涡流制动器、电磁摩擦式制动器等多种形式。
（1）电磁粉末制动器。励磁线圈通电时形成磁场，磁粉在磁场作用下磁化形成磁粉链，并在固定的导磁体与转子间聚合，靠磁粉的结合力和摩擦力实现制动。励磁电流消失时磁粉处于自由松散状态，制动作用解除。这种制动器体积小，重量轻，励磁功率小，制动力矩与转动件转速无关，但磁粉会引起零件磨损。它便于自动控制，适用于各种机器的驱动系统。
（2）电磁涡流制动器。励磁线圈通电时形成磁场，制动轴上的电枢旋转切割磁力线而产生涡流，电枢内的涡流与磁场相互作用形成制动力矩。电磁涡流制动器坚固耐用，维修方便，调速范围大；但低速时效率低，温升高，必须采取散热措施。这种制动器常用于有垂直载荷的机械中。
（3）电磁摩擦式制动器。励磁线圈通电产生磁场，通过磁轭吸合衔铁，衔铁通过连接件实现制动。
图1.53是盘式电磁制动器的原理结构图，它属于电磁摩擦式制动器。由图可见，盘式电磁制动器在电动机轴端装着一个钢制圆盘，它靠制动钳块与圆盘表面（径向）的离合，实现对电动机的制动和释放。圆盘的直径越大，制动力矩也越大，可以根据所需的制动力矩选择与之相匹配的圆盘。
盘式电磁制动器的供电方式采用桥式整流装置，其电磁系统是在直流状态下工作的。它的工作电流很小，整流装置是与盘式电磁制动器装在一起的，其吸引线圈用环氧树脂密封于壳体内，这样适宜于在露天或多尘埃等各种恶劣的环境中工作。序。滑台共进结束时液压缸碰到止位钉，缸内工作压力升高，这时采用压力继电器发信号，可使滑台反向退回方便可靠。采用止位钉还能提高滑台工进结束时的位置精度及满足刮端面、锪孔、镗台阶孔等工序的加工要求。
1.9.4 液压剪切机1.液压剪切机工作过程
液压剪切机主要用于板料的剪切加工，它主要由送料机、料架、压块和剪刀等组成，操作面板1.51为液压剪切机功能结构图。物料的压紧和剪切由液压缸驱动。液压剪切机在初始位置时，压紧板料的压块1在上部位置，行程开关SQ2压合，剪刀2也在上面，行程开关SQ4压合。行程开关SQ1、SQ3和SQ5均为断开状态。