西门子EM223CN扩展模块
电;另
1.4.1梯形图(LAD)梯形图采用类似传统继电器控制电路的符号来编程,用梯形图编制的程序具有形象、直观、实用的特点,这种编程语言成为电气工程人员应用*广泛的PLC编程语言。尾执行用户程序,程序执行结束后,将得到的输出值写入输出映像寄存器(该过程称为输出刷新),输出映像寄存器通过输出电路使输出端内部的硬件继电器、晶体管或晶闸管导通或断开,从而产生控制输出。以上过程完成后,系统又返回,重新开始自我诊断,以后不断重复上述过程。PLC有两个工作状态:RUN(运行)状态和STOP(停止)状态。当PLC工作在RUN状态时,系统会执行用户程序;当PLC工作在STOP状态时,系统不执行用户程序。PLC正常工作时应处于RUN状态,而在向PLC写入程序时,应让PLC处于STOP状态。PLC的两种工作状态可通过面板上的开关切换。PLC工作在RUN状态时,自我诊断至输出刷新过程会反复循环执行,执行一次所需要的时间称为扫描周期,一般为1~100ms。扫描周期与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行指令的速度有很大的关系。行的设备,其工作方式与微型计算机不同。微型计算机运行到结束指令时,程序运行结束;PLC运行程序时,会按顺序依次逐条执行存储器中的程序指令,当执行完*后的指令后,并不会马上停止,而是又从头开始执行存储器中的程序,如此周而复始,PLC的这种工作方式称为循环扫描方式。,双向晶闸管输出型接口电路,它采用双向晶闸管型光电耦合器。当PLC内部电路输出ON信号(或称输出为ON)时,会输出电流流过光电双向晶闸管内部的发光管,内部双向晶闸管受光导通,电流可以从上往下流过晶闸管,也可以从下往上流过晶闸管。由于交流电源的极性是周期性变化的,晶闸管输出接口电路外
交流电源。源极接电源的负极
输入指示灯VD1、VD2用于指示输入端子是否有输入。R2、C为滤波电路,用于滤除通过输入端子窜入的干扰信号,R1为限流电阻。1M端为电流流经继电器KA线圈,继电器常开触点KA闭合,负载有电流通过,电流途径是:DC电源(或AC电源)的一端→负载→Q0.1端子入→内部闭合的继电器KA触点→1L端子出→DC电源(或AC电源)的另一端。R2、C和压敏电阻RV用来吸收继电器触点断开时负载线圈产生的瞬间反峰电压。由于继电器触点无极性,输出端外部电源可以是直流电源,也可以是交流电源。同一组数字量(如I0.0~I0.7)的公共端。从图1-6中不难看出,DC24V电源的极性可以改变(即24V也可以正极接1M端)。
2)输出接口PLC的输出接口也分为数字量输出接口和模拟量输出接口。模拟量输出接口电路通常采用D/A转换电路,将数字量信号转换成模拟量信号;数字量输出接口电路采用的电路形式较多,根据使用和模拟量输入接口。数字量输入接口用于接收“1”“0”数字信号或开关通断信号,又称开关量输入接口;模拟量输入接口用于接收模拟量信号(连续变化的电压或电流)。模拟量输入接口通常采用A/D转换电路,将模拟量信号转换成数字信号。数字量输入接口电路PLC通常采用高性能的CPU。
CPU的主要功能有:接收通信接口送来的程序和信息,并将其存入存储器。采用循环检测(即扫描检测)方式不断检测输入接口送来的状态信息,以判断输入设备的输入状态。逐条运行存储器中的程序,并进行各
将运算结果存储下来,通过输出接口输出,以对输出设备进行有关控制。监测和诊断内部各电路的工作状态。(即DIa.1端子)内部的I0.1输入电路,程序中的I0.1常闭触点断开,Q0.0线圈失电,一方面会使程序中的Q0.0常开自锁触点断开解除通电自锁,另一方面会控制Q0.0输出电路,使之停止输出电流,Q0.0硬件继电器线圈无电流流过,其触点断开,主电路中的接触器KM线圈失电,KM主触点断开,电动机停转。
1.2.3PLC、继电器和单片机控制系统的比较PLC控制与继电器控制相比,具有改变程序就能变换控制功能的优点,但在简单控制时成本较高,利用单片机也可以实现控制。PLC、继电器和单片机控制系统的比输出端)。图1-4所示线路可以实现与图1-3所示的继电器正转控制线路相同的功能。PLC正转控制线路也可分作主电路和控制电路两部分,PLC与外接的输入、输出部件构成控制电路,主电路与继电器正转控制主电路相同。
在组建PLC控制系统时,要给PLC输入端子连接输入部件(如开关),给输出端子连接输出部件,并给PLC提供电源。在图1-4中,PLC输入端子连接SB1(启动)、SB2(停止)按钮和24V直流电源(24VDC),输出端子连接接触器KM线圈和220V交流电源(220VAC),电源端子连接220V交流电源供电,在内部由电源电路转换成5V和24V的直流电压,5V供给内部电路使用,24V会送到L+、M端子输出,可以提供给输入端子使用。PLC硬件连接完成后,在计算机中使用PLC编程软件编写图示的梯形图程序,并用通信电缆将计算机与PLC连接起来,再将程序写入PLC。
PLC用软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计
接线工作量大为减少。PLC的用户程序可以通过计算机在实验室仿真调试,减少了现场的调试工作量。由于PLC结构模块化及很强的自我诊断能力,维修也极为方便。表及表格传送功能等。高档PLC具有很强的通信联网功能,一般用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统,实现工厂控制自动化。
1.1.3 PLC的特点
PLC是一种专为工业应用而设计的控制器,它主要有以下特点。
1)可靠性高,抗干扰能力强
为了适应工业应用要求,PLC从硬件和软件方面采用了大量的技术措施,以便能在恶劣的环境下长时间可靠运行,现在大多数PLC的平均无故障运行时间可达几十万小时。
2)通用性强,控制程序可变,使用方便
PLC可利用齐全的各种硬件装置来组成各种控制系统,用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后,在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下,无须大量改变PLC的硬件设备,只需是一种常见的整体式PLC,其外形像一个长方形的箱体,这种PLC的CPU、存储器、I/O接口等都安装在一个箱体内。整体式PLC的结构简单、体积小、价格低。小型PLC一般采用整体式结构。