湖南西門子S7-200SMARTPLC代理批發(fā)銷售

PLC的模擬量I/O模塊的主要功能是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。模擬量輸入(A/D)模塊是將現(xiàn)場由傳感器檢測或變送器等產(chǎn)生的模擬信號轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部可接收的數(shù)字信號；模擬量輸出(D/A)模塊是將PLC內(nèi)部的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出給變頻器、閥門等裝置。典型模擬量I/O模塊的量程為-10～10V、0～10V、1～5V電壓型及0～20mA、4～20mA電流型等，可根據(jù)實(shí)際需要選用，同時還應(yīng)考慮其分辨率和轉(zhuǎn)換精度等因素。

    目前，PLC制造廠家相繼推出了一些具有特殊功能的I/O模塊，有的還推出了自帶CPU的智能型I/O模塊，如高速計(jì)數(shù)器、凸輪模擬器、位置控制模塊、PID控制模塊、通信模塊等。設(shè)計(jì)者要結(jié)合工程實(shí)際，在選用外部控制設(shè)備的同時，合理選用合適的模塊。

    開/關(guān)量輸出模塊是把*處理器CPU處理過的內(nèi)部數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動外部輸出設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、顯示燈等負(fù)載的開關(guān)信號，并實(shí)現(xiàn)PLC內(nèi)外信號電氣隔離的模塊。選擇時主要考慮以下幾個方面：

    1)輸出方式。開關(guān)量輸出模塊有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。

    繼電器輸出的價格便宜，可驅(qū)動交流或直流負(fù)載，而且適用的電壓范圍廣、導(dǎo)通壓降小，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，但其屬于有觸點(diǎn)元件，動作速度較慢、壽命較短，只能適用于動作不頻繁的交直流負(fù)載。當(dāng)驅(qū)動感性負(fù)載時，觸點(diǎn)動作頻率不得超過1Hz。

    對于頻繁通斷、驅(qū)動電流不大、功率因數(shù)低的場合，應(yīng)選用晶閘管或晶體管輸出方式，它們屬于無觸點(diǎn)元件。但晶閘管輸出只能用于交流負(fù)載，而晶體管輸出只能用于直流負(fù)載。

    感性負(fù)載在斷開瞬間會產(chǎn)生較高的反向電壓，必須采取抑制措施。若是直流感性負(fù)載，要在負(fù)載兩端并聯(lián)二極管。

    2)輸出接線方式。開關(guān)量輸出模塊主要有分組式和分隔式兩種接線方式。分組式輸出是幾個輸出點(diǎn)為一組，一組有一公共端，各組之間是分隔的，可分別用于驅(qū)動不同電源的外部輸出設(shè)備；分隔式輸出是每一個輸出點(diǎn)就有一公共端，各輸出點(diǎn)之間相互隔離。選擇時主要根據(jù)PLC輸出設(shè)備的電源類型和電壓等級的多少而定。一般整體式PLC既有分組式輸出，也有分隔式輸出。

    3)驅(qū)動能力。開關(guān)量輸出模塊的輸出電流（驅(qū)動能力）必須大于負(fù)載的額定電流。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際輸出設(shè)備的電流大小來選擇輸出模塊的輸出電流。如果實(shí)際輸出設(shè)備的電流較大，輸出模塊無法直接驅(qū)動，可增加中間放大環(huán)節(jié)。對于容性負(fù)載、電阻性負(fù)載在接通時有沖擊電流，應(yīng)留有足夠的裕量。

    在選用輸出模塊時，不但要看一個輸出點(diǎn)的驅(qū)動能力，還要看整個輸出模塊的滿負(fù)荷能力，即輸出模塊的各個輸出通道同時接通點(diǎn)數(shù)的總電流不得超過模塊規(guī)定的大允許電流。一般同時接通點(diǎn)數(shù)不要*一COM端輸出點(diǎn)數(shù)的60%。

    開關(guān)量輸入模塊用來接收現(xiàn)場輸入設(shè)備的開關(guān)信號（如按鈕、行程開關(guān)、溫控開關(guān)、液位開關(guān)等），將信號轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的低電壓信號，并實(shí)現(xiàn)PLC內(nèi)、外信號的電氣隔離。選擇時主要應(yīng)考慮以下幾個方面：

    1)輸入信號的類型

    開關(guān)量輸入模塊有直流輸入、交流輸入和交流/直流輸入三種類型。選擇時主要依據(jù)現(xiàn)場輸入信號和周圍環(huán)境因素等。直流輸入模塊延遲時間較短，還可直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入設(shè)備連接；交流輸入模塊可靠性好，適合在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。

    2)輸入信號的工作電壓

    開關(guān)量輸入信號的工作電壓常用的有：直流分別為5V、12V、24V；交流分別為110V、230V等。選擇時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入設(shè)備與輸入模塊之間的距離來考慮。

    一般24V及以下屬于低電平安全電壓，用于傳輸距離較近場合或現(xiàn)場有防火、防爆等安全要求的場合，如12V輸入模塊遠(yuǎn)不得超過10m。距離較遠(yuǎn)的應(yīng)選用輸入電壓等級較高的模塊。

    國內(nèi)設(shè)備多為交流220V和380V工作電壓，國外常用110V工作電壓。用230V電壓等級時，一般允許其工作電壓在184~276V之間。對于國內(nèi)的電網(wǎng)來說，采用220V交流電的工作現(xiàn)場，信號采集方便，傳輸距離限制較小，它適用于一般環(huán)境下的機(jī)械設(shè)備所在的現(xiàn)場。

    3)輸入模塊密度

    按輸入點(diǎn)數(shù)來分，常用的有8點(diǎn)、16點(diǎn)、32點(diǎn)等。對于32點(diǎn)及以上的高密度輸入模塊，同時接通的點(diǎn)數(shù)一般不要超過輸入點(diǎn)數(shù)的60%。

    4)輸入接線方式

    開關(guān)量輸入模塊主要有匯點(diǎn)式和分隔式兩種接線方式。匯點(diǎn)式開關(guān)量輸入模塊所有輸入點(diǎn)共用一個公共端(COM)；而分隔式開關(guān)量輸入模塊是將輸入點(diǎn)分成若干組，每一組（幾個輸入點(diǎn)）有一個公共端，各組之間是分隔的。如果輸入信號之間不需要分隔，一般選用匯點(diǎn)式開關(guān)量。
PLC的容量包括I/O點(diǎn)數(shù)和用戶存儲器容量兩個方面。

    (1) I/O點(diǎn)數(shù)的選擇

    首先根據(jù)被控對象的輸入/輸出設(shè)備，對所需的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，開關(guān)量輸入點(diǎn)數(shù)與開關(guān)量輸出點(diǎn)數(shù)之比一般可按3：2估算。在滿足控制要求的前提下力爭使用的I/O點(diǎn)少，但必須留有一定的余量。通常I/O點(diǎn)數(shù)是根據(jù)統(tǒng)計(jì)的點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)，再加上10%～15%的裕量來確定的，以備系統(tǒng)方案的修改或功能的擴(kuò)展。

    (2)存儲器容量的估算

    用戶程序所需的存儲容量大小不僅與PLC系統(tǒng)的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)、控制要求等因素有關(guān)，而且還與功能實(shí)現(xiàn)的方法、程序編寫水平有關(guān)。為了設(shè)計(jì)時對程序容量有一定的估算，通常采用經(jīng)驗(yàn)估算方法來估算，經(jīng)驗(yàn)估算方法是根據(jù)每個功能器件類型和輸入/輸出點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)所需程序容量的。估算公式是：

    存儲容量（字節(jié)）=開關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)×10+模擬量I/O通道數(shù)×100

    另外在存儲容量選擇的同時，注意對存儲器類型的選擇。

(1)控制要求。一個由電氣啟動的傳送帶，在傳送帶的起點(diǎn)有兩個按鈕開關(guān)：用于START的S1和用于STOP的S2。在傳送帶的尾部也有兩個按鈕開關(guān)：用于START的S3和用于STOP的S4。可以從任何一端啟動或停止傳送帶。另外，當(dāng)傳送帶上的物件到達(dá)末端時，傳感器S5使傳送帶停機(jī)。

    (2)定義編程元件符號地址。編程元件符號地址見表5-6。

    表5-6    編程元件符號地址

    (3)設(shè)計(jì)梯形圖。

    可以在管理器中用“View>Online”打開在線窗口。查看是否有CPU顯示診斷符號。

    (1)模塊信息在故障診斷中的應(yīng)用

    建立在線連接后，在管理器中選擇要檢查的站，執(zhí)行菜單命令“PLC>Diagnostics/Settings>Module Information”，顯示該站中CPU模塊的信息。如圖5-38所示，診斷緩沖區(qū)(Diagnostic Buffer)標(biāo)簽頁中，給出了CPU中所發(fā)生事件一覽表。

    圖中上面的事件是近發(fā)生的事件。因編程錯誤造成CPU進(jìn)入STOP模式，選擇該事件，并單擊“Open Block”按鈕，將在程序編輯器中打開與錯誤有關(guān)的塊，顯示出錯的程序段。

    (2)用快速視窗和診斷視窗診斷故障

    管理器中選擇要檢查的站，用命令“PLC>Diagno stics/S ettings>Hardware Diagnose”打開CPU的硬件診斷快速視窗(Quick View)，顯示該站中的故障模塊，如圖5-39所示。用命令“Option>Customize”，在打開對話框的“View”標(biāo)簽頁中，激活“診斷時顯示快速視窗”。

    診斷視窗實(shí)際上就是在線的硬件組態(tài)窗口。在快速視窗中單擊“Open Station Online”（在線打開站）按鈕，打開硬件組態(tài)的在線診斷視窗。

    在管理器中與PLC建立在線連接。打開一個站的“Hardware”對象，可以打開診斷視窗。診斷視窗顯示整個站在線的組態(tài)。用命令“PLC>Modulelnformation”查看其模塊狀態(tài)。

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