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PLC电源模块及其它外设的选择步骤与原则

1．电源模块的选择

  电源模块选择仅对于模块式结构的PLC而言，对于整体式PLC不存在电源的选择。

电源模块的选择主要考虑电源输出额定电流和电源输入电压。电源模块的输出额定电流必须大于CPU模块、I／O模块和其它特殊模块等消耗电流的总和，同时还应考虑今后I／O模块的扩展等因素；电源输入电压一般根据现场的实际需要而定。

   2．编程器的选择

   对于小型控制系统或不需要在线编程的系统，一般选用价格便宜的简易编程器。对于由中、**PLC构成的复杂系统或需要在线编程的PLC系统，可以选配功能强、编程方便的智能编程器，但智能编程器价格较贵。如果有现成的个人计算机，也可以选用PLC的编程软件，在个人计算机上实现编程器的功能。

  3．写入器的选择

为了防止由于干扰或锂电池电压不足等原因破坏RAM中的用户程序，可选用EPROM写入器，通过它将用户程序固化在EPROM中。有些PLC或其编程器本身就具有EPROM 写入的功能。

PLC的指令格式中各部分内容分类介绍

指令格式中各部分内容说明如下：

（1）控制条件

控制条件的数量和意义随功能指令的不同而变化。控制条件存入堆栈寄存器中，其顺序是固定不变的。

（2）指令

功能指令的种类见表5-4

指令的三种格式，格式1用于梯形图；格式2用于纸带穿孔和程序显示；格式3是用编程器输入程序时的简化指令。对TMR和DEC指令在编程器上有其专用指令键，其他功能指令则用SUB键和其后的数字键输入。

（3）参数

功能指令不同于基本指令，可以处理各种数据，也就是说数据或存有数据的地址可作为功能指令的参数，参数的数目和含义随指令的不同而不同。

（4）输出

功能指令的执行情况可用一位“1”和“0”表示时，把它输出到Wl继电器，Wl继电器的地址可随意确定。但有些功能指令不用Wl，如MOVE、COM、JMP等。

（5）需要处理的数据

由功能指令管理的数据通常是BCD码或二进制数。如4位数的BCD码数据是按一定顺序放在两个连续地址的存储单元中，分低两位和高两位存放。例如BCD码1234被存放在地址200和201中，则200中存低两位（34），201中存高两位（12）。在功能指令中只用参数指定低字节的200地址。二进制代码数据可以由l字节、2字节、4字节数据组成，同样是低字节存在**小地址,在功能指令中也是用参数指定**小地址。

起保停电路及点动控制电路

在自动控制电路中，起动按钮SB2，停止按钮SB1和交流接触器KM组成了起动、保持、停止（简称起保停电路）典型控制电路。图1-24是一个常用的**简单的控制电路。

起动时，合上隔离开关QS。引入三相电源，按下起动按钮SB2，接触器KM的线圈通电，接触器的主触头闭合，电动机接通电源直接起动运转。同时与SB2并联的常开辅助触头KM也闭合，使接触器线圈经两条路通电，这样，当SB2复位时，KM的线圈仍可通过KM触头继续通电，从而保持电动机的连续运行。这种依靠按接触器自身常开辅助触头而使其线圈保持通电的功能称为自保或自锁，这一对起自锁作用的触头称作自锁触头。

 

 

要使电动机停止运转，只要按下停止按钮SB1，将控制电路断开，接触器KM断电释放，KM的常开主触头将三相电源切断，电动机停止运转。当按钮SB1松开而恢复闭合时，接触器线圈已不能再依靠自锁触头通电了，因为原来闭合的触头早已随着接触器的断电而断开了。

起保停电路实现了电动机的连续运行控制。但有些生产机械要求按钮按下时，电动机运转，松开按钮时，电动机就停止，这就是点动控制。如图1-25图a所示。图b、c是实现点动与连续运行的电路。

西门子PLC集成脉冲输出通过步进电机进行定位控制

关于定位控制(Positioning，调节(Regulated)和控制(Controlled)操作之间存在一些区别。步进电机小需要连续的位置控制，而在控制操作中得到应用。在以下的程序例子中，借助于CPU214所产生的集成脉冲输出，通过步进电机来实现相对的位置控制。虽然这种类型的定位控制小需要参考点，本例还是初略地描述了确定参考点的简单步骤。因为实际上它总是相对一根轴确定一个固定的参考点，因此，用户借助于一个输入字节的对偶码(Duul coding)给CPU指定定位角度。用户程序根据该码计算出所需的定位步数，再由CPU输出相关个数的控制脉冲。

例图

硬件要求

程序框图

程序和注释

一、初始化

在程序的**个扫描周期(SM0.1=1)，初始化重要参数。

二、设置和取消参考点

如果还没有确定参考点，那么参考点曲线(Reference Point Curve)应从按“START"(起动)按钮(I1 .0开始。CPU有可能输出**数量的控制脉冲。在所需的参考点，按“设置/取消参考点”开关((I1.4)后，首先调用停比电机的子程序。然后，将参考点标志位M0.3置成1，再把新的操作模式“定位控制激活”显示在输出端Q1.0。

如果I1.4的开关己被激活，而且“定位控制”也被激活(M0.3=1)，则切换到“参考点曲线”操作模式。在子程序1中，将M 0.3置成0，并取消“定位控制激活”的显示(Q1 .0=0)。此外，控制还为输出**数量的控制脉冲做准备。当两次激活I1 .4开关，便在两个模式之问切换。如果此信号产生，同时电机在运转，那么电机就自动停机。

实际上，一个与驭动器连接的参考点开关将代替手动操作切换开关的使用，所以，参考点标志能解决模式切换。

三、定位控制

如果确定了一个参考点(M0.3=1 ），而且没有联锁，那么就执行相对的定位控制。在子程序2中，控制器从输入字节IBO读出对偶码方式的定位角度后，再存入字节MB11。与此角度有关的脉冲数，根据下面的公式计算:

该示例程序所使用的步进电机采用半步操作方式((S=1000)。在子程序3中循环计算步数。如果说现在按“START”按钮(I1.0)， CPU将从输出端Q0. 0输出所计算的控制脉冲个数，而且电机将根据相应的步数来转动，并在内部将“电机转动”的标志位M0.1置成1。

在完整的脉冲输出之后，执行中断程序0，此程序将M0.1置成0，以便能够再次起动电机。

四、停止电机

按“STOP"(停止)按钮(I1.1)，可在任何时候停止电机。执行子程序0中与此有关的指令。

本程序长度为147个字。

S7-200PLC移位与循环移位指令

 移位与循环移位指令

名称	指令格式 （语句表）	功能	操作数
字节移位指令	SRB OUT，N	将字节OUT右移N位，**左边的位依次用0填充	IN，OUT，N：VB，IB，QB，MB，SB，SMB，LB，AC，*VD，*AC，*LD IN和N还可以是常数
	SLB OUT，N	将字节OUT左移N位，**右边的位依次用0填充
	RRB OUT，N	将字节OUT循环右移N位，从**右边移出的位送到OUT的**左位
	RLB OUT，N	将字节OUT循环左移N位，从**左边移出的位送到OUT的**右位
字移位指令	SRW OUT，N	将字OUT右移N位，**左边的位依次用0填充	IN，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW，T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN还可以是AIW和常数 N：VB，IB，QB，MB，SB，SMB，LB，AC，*VD，*AC，*LD，常数
	SLW OUT，N	将字OUT左移N位，**右边的位依次用0填充
	RRW OUT，N	将字OUT循环右移N位，从**右边移出的位送到OUT的**左位
	RLW OUT，N	将字OUT循环左移N位，从**左边移出的位送到OUT的**右位
双字移位指令	SRD OUT，N	将双字OUT右移N位，**左边的位依次用0填充	IN，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN还可以是HC和常数 N：VB，IB，QB，MB，SB，SMB，LB，AC，*VD，*AC，*LD，常数
	SLD OUT，N	将双字OUT左移N位，**右边的位依次用0填充
	RRD OUT，N	将双字OUT循环右移N位，从**右边移出的位送到OUT的**左位
	RLD OUT，N	将双字OUT循环左移N位，从**左边移出的位送到OUT的**右位
位移位寄存器指令	SHRB DATA，S_BIT，N	将DATA的值（位型）移入移位寄存器；S_BIT指定移位寄存器的**位，N指定移位寄存器的长度（正向移位=N，反向移位=-N）	DATA，S_BIT：I，Q，M，SM，T，C，V，S，L N：VB，IB，QB，MB，SB，SMB，LB，AC，*VD，*AC，*LD，常数

  

PLC控制过程实例——指示灯控制

图5-2为PLC接线图，图5-3为控制梯形图。图5-4描述了每个扫描周期程序的执行过程。按钮SB2虽然在程序中没有使用，但其状态仍影响其对应编号的内部输入继电器的状态。图(a)中，①输入扫描过程，将两个按钮的状态扫描后，存入其映像区，由于SB2是停止按钮，所以，即使没有按下，其输入回路也是闭合的，因此，X1存“1”（ON状态），而其它位存“0”（OFF状态）。②执行程序过程，程序根据所用到触点的编号对应的内部继电器状态来运算。由于X0处于OFF状态，因此，对应的动合触点处于断开状态，运算结果是Y0、Y1处于OFF状态，其结果存入输出映像区，即Y0、Y1存“0”。③输出刷新过程，根据映像区各位的状态驱动输出设备，由于输出映像区均为OFF状态，所以，输出指示灯不能形成闭合回路，灯不亮。如果输入不发生变化，内部继电器的状态均不发生变化。图(b)中，按下SB1按钮后，X0输入回路闭合。①输入扫描将输入状态存入其映像区，X0、X1均存“1”。②执行程序过程，按照从左到右，从上到下的原则，逐条执行。**行，X0触点闭合，但此时，Y1的状态为“0”，因此，Y1触点为断开状态，Y0没能导通，其状态为“0”。第二行，X0触点闭合，所以，Y1的状态为“1”。③输出刷新过程，由于Y1呈导通状态，灯2亮。

图(c)为按下SB1按钮后的第二个扫描周期。①输入扫描，由于输入状态不变，输入映像区不变。②执行程序过程，**行，X0触点闭合，由于上一个周期中，Y1为ON状态，因此，Y1触点也闭合，Y0也呈导通状态；第二行，Y1还呈导通状态。Y0、Y1的状态均为“1”。③输出刷新过程，两个灯都亮。注意：由于PLC的扫描周期很短，我们用肉眼见到的现象可能是两灯同时亮。如果按钮没有变化，内部继电器、输出设备状态均无变化。

图( d)为松开SB1按钮后的**个扫描周期。①输入扫描使输入映像区的X0存“0”、 X1存“1”。②执行程序过程，X0触点断开， Y1由于上个周期被置“1”，因此，Y1触点为闭合状态。③输出刷新过程，由于X0触点的断开，Y0 、Y1都呈断开状态。

 

液体混合装置控制的模拟

一、 实验目的

熟练使用置位和复位等各条基本指令，通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试。

二、液体混合装置控制的模拟实验面板图：图6-9-1所示

 

                         液体混合装置控制面板

上图下框中的V1、V2、V3、M分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3；起、停按钮SB1、SB2分别接主机的输入点I0.0、I0.1；液面传感器SL1、SL2、SL3分别接主机的输入点I0.2、I0.3、I0.4。上图中，液面传感器利用钮子开关来模拟，启动、停止用动合按钮来实现，液体A阀门、液体B阀门、混合液阀门的打开与关闭以及搅动电机的运行与停转用发光二极管的点亮与熄灭来模拟。

三、控制要求

    由实验面板图可知：本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅动电机，控制要求如下：

    初始状态:装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。

    启动操作:按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作：

    液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅动电机开始搅动。搅动电机工作6秒后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。

停止操作:按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态上）。

四、编制梯形图并写出程序

参考程序 表6-9-1所示

步序	指   令	步序	指   令
0	LD     I0.0	17	LD     M10.0
1	EU	18	S      M20.0, 1
2	=      M10.0    启动脉冲	19	LD     M20.0
3	LD     I0.1	20	A      T38
4	EU	21	O      M10.0
5	=      M10.1    停止脉冲	22	S      Q0.0, 1  液体A阀打开
6	LD     I0.2	23	LD     M10.3
7	EU	24	S      Q0.1, 1  液体B阀打开
8	=      M10.2	25	LD     M10.3
9	LD     I0.3	26	O      M10.1
10	EU	27	R      Q0.0, 1  液体A阀关闭
11	=      M10.3	28	LD     M10.2
12	LDN    I0.4	29	S      Q0.3, 1  搅动电机工作
13	AN     M11.1	30	LD     M10.2
14	=      M11.0	31	O      M10.1
15	LDN    I0.4	32	R      Q0.1, 1  液体B阀关闭
16	=      M11.1	33	LD     T37
步序	指   令	步序	指   令
34	O      M10.1	46	=      M11.5
35	R      Q0.3, 1	47	LD     M11.4
36	LD     Q0.3	48	S      Q0.2, 1  混合液阀打开
37	TON    T37, +60  延时6S	49	LD     T38
38	LDN    Q0.3	50	O      M10.1
39	=      M12.0	51	R      Q0.2, 1  混合液阀关闭
40	LDN    Q0.3	52	LD     M11.2
41	A      M12.0	53	S      M20.1, 1
42	AN     M11.5	54	LD     T38
43	=      M11.4	55	R      M20.1, 1
44	LDN    Q0.3	56	LD     M20.1
45	A      M12.0	57	TON    T38, +20  延时2S

五、程序设计及工作过程分析

    启动操作：按下启动按钮SB1，I0.0的动合触点闭合，M10.0产生启动脉冲，M10.0的动合触点闭合，使Q0.0保持接通，液体A电磁阀YV1打开，液体A流入容器。当液面上升到SL3时，虽然I0.4动合触点接通，但没有引起输出动作。当液面上升到SL2位置时，SL2接通，I0.3的动合触点接通，M10.3产生脉冲，M10.3的动合触点接通一个扫描周期，复位指令R  Q0.0使Q0.0线圈断开，YV1电磁阀关闭，液体A停止流入；与此同时，M10.3的动合触点接通一个扫描周期，保持操作指令S  Q0.1使Q0.1线圈接通，液体B电磁阀YV2打开，液体B流入。

当液面上升到SL1时，SL1接通，M10.2产生脉冲，M10.2动合触点闭合，使Q0.1线圈断开，YV2关闭，液体B停止注入，M10.2动合触点闭合，Q0.3线圈接通，搅匀电机工作，开始搅动。搅动电机工作时，Q0.3的动合触点闭合，启动定时器T37，过了6秒，T37动合触点闭合，Q0.3线圈断开，电机停止搅动。当搅匀电机由接通变为断开时，使M11.2产生一个扫描周期的脉冲，M11.2的动合触点闭合，Q0.2线圈接通，混合液电磁阀YV3打开，开始放混合液。

液面下降到SL3，液面传感器SL3由接通变为断开，使M11.0动合触点接通一个扫描周期，M20.1线圈接通，T1开始工作，2秒后混合液流完，T1动合触点闭合，Q0.2线圈断开，电磁阀YV3关闭。同时T1的动合触点闭合，Q0.0线圈接通，YV1打开，液体A流入，开始下一循环。

停止操作：按下停止按钮SB2，I0.1的动合触点接通，M10.1产生停止脉冲，使M20.0线圈复位断开，M20.0动合触点断开，在当前的混合操作处理完毕后，使Q0.0不能再接通，即停止操作。

参考梯形图如下所示：

 

 

                            图6-9-2

六、实验设备

1、THSMS-A型、THSMS-B型实验装置或THSMS-1型、THSMS-2型实验箱一台

2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台

3、PC/PPI编程电缆一根

4、锁紧导线若干

过程PLC控制完成采集、处理及输出的举例

某一过程控制系统，其中一个单极性模拟量输入参数为AIW0采集到PLC中，通过PID指令计算出的控制结果从AQW0输出到控制对象。PID参数表起始地址为VB100。试设计一段程序完成下列任务：

（1）每200ms中断一次，执行中断程序；

（2）在中断程序中完成对AIW0的采集转换及归一化处理，完成回路控制输出值的工程量标定及输出。

西门子S7-200 CPU通信口引脚分配

S7-200CPU上的通信口是与RS-485兼容的9针D型连接器，符合欧洲标准EN 50170。下表给出了通信口的引脚分配。

 

表1  S7-200 CPU通信口引脚分配

连接器	针	PROFIBUS名称	端口0/端口1
	1	屏蔽	逻辑地
	2	24V返回	逻辑地
	3	RS-485信号B	RS-485信号B
	4	发送申请	RTS(TTL)
	5	5V返回	逻辑地
	6	+5V	+5V，100Ω串联电阻
	7	+24V	+24V
	8	RS-485信号A	RS-485信号A
	9	不用	10位协议选择
	连接器外壳	屏蔽	屏蔽

西门子怎样利用S7-214 DC/DC/DC脉冲输出演奏音乐

这个应用例子展示怎样利用S7-214 DC/DC/DC PLC的脉冲输出功能演奏音乐。为了使音调能持续0.125秒，25个音符周期时问用与之对应的脉冲数存放在音符表中。因为是同时演奏2个音符，所以另有两个乐曲表格为通道0和通道1存储乐曲信息。

   两个脉冲通道都被设置成脉冲序列输出(PTO)，当演奏每个通道的**个音符时，就请求第2个音符，这样就构成了深度为1的队列(一个在进程中，一个在队列中)。

   中断子程序附着于P丁O完成事件。**个音符演奏完，中断程序调用下一个音符。这个过程继续下去，自到乐曲结束。

例图

硬件要求

SMATIC S7-214 DC/DC/DC 

电源:115VAC/24 VDC，0.9A(通常300mA至400mA就可以)

扬声器，430电阻

程序框图

程序和注释

此脉冲输出程序长度为778个字。

西门子PLC的两种网络连接器介绍

利用西门子提供的两种网络连接器可以把多个设备很容易的连到网络中。两种连接器都有两组螺钉端子，可以连接网络的输入和输出。一种连接器仅提供连接到CPU的接口，而另一种连接器增加了一个编程接口。两种网络连接器还有网络偏置和终端偏置的选择开关，该开关在ON位置时的内部接线图，在OFF位置时未接终端电阻。接在网络端部的连接器上的开关应放在ON位置。如下图所示：

图1网络连接器

带有编程器接口的连接器可以把SIMATIC编程器或操作员面板接到网络中，而不用改动现有的网络连接。编程器接口的连接器把CPU来的信号传到编程器接口。                            

     在其通讯模式中还有自由端口通讯、工业以太网通讯、调制解调器通讯、无线以太网通讯，

 

 

西门子S7-300模块6ES7321-1FF01-0AA0

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