湛江西门子一级代理商电源供应商
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SITOP UPS1600 20 A 不间断 电源 输入：24 V DC 输出：24 V DC/20 A *EX 批准不 可用*
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可编程序控制器(PLC)的安装和接线方法
模块的安装拆卸
1.模块的安装与拆卸
S7-200可以安装在板上,也可以安装在标准DIN导轨上,利用总线连技电缆,可以很容易地把CPU模块和扩”展模块连接在一起。需要连接的扩展模块较多时,模块连接起来会过长，两组模块之间可使用扩展连接电缆(见图2-11),将模块安装成两排。
S7-200 CPU模块和扩展模块采用白然对流散热方式,每个单元的上方和下方应留25mm的散热空问。如果毛直安装,*高气温应减少10C,前后板间的深度应75mm,CPU模块应安装在扩展模块的下方。如果安装在垂直导轨上,应使用DIN导轨固定端子。在有剧烈振动的情况下,应在板上用M4螺钉固定模块。
一般情况下可在DIN导轨上安装,安装方法是:打开位于模块底部的DIN导轨夹子,将模块放在DIN导轨上,合上DIN夹子,检查模块是否已固定好.I/0模块应放在CPU模块的右侧,固定好各模块后,将扩展模块的电缆插到其左边的模块前盖下的连接器上。
拆卸模块之前应切断可编程序控制器的电源,拆卸与模块相连的所有接线和电缆线后,松开固定螺钉或DIN夹子,然后取下模块
2，现场接线端子排与可拆卸的端子连接器
采用可选的现场接线端子排时,现场接能固定在端子排上,后者固定在模块的接线端子上。更换S7-200的模块时，可将端子排整体取下来,这样可以减少更换模块的时间,还可以保证在拆卸和重装模块时现场接线固定不变。要取下端子连接器时,先抬起模块的端子t上盖,将旋具插人端子块*的槽口中,用力向下压并撬出端子连接图211标准导镇安装器。将端子连接器装人模块时,将它向下压入模块,直到连接器被扣住。
图2-11 标准导轨安装
本机IO与扩展I/O
S7-200CPU有一定数量的本机IO,本机I/0有固定的地址。可用扩展I/O模块来增加/O点数,扩展模块安装在CPU模块的右边,其L0点的地址由模块的类型和模块在同类D0模块链中的位置来决定。CPU分配给数字量I/0模块的地址以字节(8位)为单位,其中末用的位不会分配给LO链中的后续模块，输出模块保留学节中的未用位,可像内部存储器标志位那样来使用它们。对于输人模块,每次*新输人时都将输人字节中未用的位清零,因此不能将它们用作内部存储器标志位，模拟量扩展模块以2字节递增的方式来分配地址。图2-12是CPU224的L/O地址分配举例。
图2-12 CPU224的L/O地址分配举例
控制系统的接线
1，现场接线的要求
S7-200是用0.5-1.5mm的导线,是线要尽量成对使用,应将交流线、电流大且变化迅速的直流线与弱电信号线分隔开,干扰较严重时应设长浪痛抑的设备。
2.使用隔离电路时的接地与电路参考点
直流电源的0V是它供电的电路的参考点,有时将某些参考点接地，将相距较远的参考点连接在一起时,由于各船考点的电位不同,可能出现预想不到的电流，导致逻辑错误或损坏设备使用同一个电源,有同一个参考点的电路,其参考点只能有一个接地点。将给传感器供电的M端子接地,可提高抑制噪声的能力。
57-200产品内装有陆离电路,隔离电压小于1500VAC时只能作功能隔离,不能作安全隔离。下面三组电路之间的隔离电压为1500V AC。
继电器输出、AC输出和输人与CPU逻辑电路之间;继电器输出组之间;AC电源线和零线与地、CPU逻辑电路及所有1/0之间。
将几个具有不同地电位的CPU连到一个PPI通信网络时,应使用隔离的RS-485中继器。
3.交流电源系统的外部接线
交流电源系统的外部电路如图2-13所示,用单开关将电源与可编程序控制器隔高开。可用过荒保护设备(如空气开关)保护CPU的电源和L/O电路,也可以为输出点分组或分点设置熔断器。
所右的地线端子生中到一起后,在*近的接地点H1.5mm的导线一点挖地，其传成电源的M端子接地,可获得*佳的噪声抑制。
4.直流电源系统的外部接线
使用直流电源的接线图如图.14所示，用单开关牧由波上可编程序控制器和式开，可用过流保护设备(如空气开关)保护CPU的电源和/O电路,可为给出占分组或分点设置让熔断器。接地的处理同交流电源系统。
图2-13 交流电源系统的外部接线
图214 直流电源系统的外部接线
在外部AC/DC电源的输出端接大容量的电容器,负载突变时,可以维持电压稳定，以确保DC电源有足够的抗冲击能力。把所有的DC电源接地可获得*佳的噪声抑制。
未接地的DC电源的公共端M与保护地PE之间用RC并联电路连接,电阻和电容的典型值为1MΩ和4700pF。电阻提供了静电释放通路,电容用来提供高频噪声通路。
离24VDC电源回路与设备之间,以及220VAC电源与危险环境之间,应提供安全电气隔离。
PLC控制系统设计的一般流程与要求
PLC控制系统设计的一般步骤与传统的继电器——接触器控制系统的设计相比较，组件的选择代替了原来的器件选择，程序设计代替了原来的逻辑电路设计。
（1）根据工艺流程分析控制要求，明确控制任务，拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据。工艺流程的特点和要求是开发PLC控制系统的主要依据，所以必须详细分析、认真研究，从而明确控制任务和范围。如需要完成的动作（动作时顺、动作条件，相关的保护和联锁等）和应具备的操作方式（手动、自动、连续、单周期，单步等）。
（2）确定所需的用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器、信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等），估算PLC的I/O点数；分析控制对象与PLC之间的信号关系，信号性质，根据控制要求的复杂程度，控制精度估算PLC的用户存储器容量。
（3）选择PLC。PLC是控制系统的**部件，正确选择PLC对于保证整个控制系统的各项技术、经济指标起着重要的作用，PLC的选择包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。选择PLC的依据是输入输出形式与点数，控制方式与速度、控制精度与分辨率，用户程序容量。
（4）分配、定义PLC的I/O点，绘制I/O连接图。根据选用的PLC所给定的元件地址范围（如输入、输出、辅助继电器、定时器、计数器。数据区等），对控制系统使用的每一个输入、输出信号及内部元件定义专用的信号名和地址，在程序设计中使用哪些内部元件，执行什么功能格都要做到清晰，无误。
（5）PLC控制程序设计。包括设计梯形图、编写语句表、绘制控制系统流程图。控制程序是控制整个系统工作的软件，是保证系统工作正常，安全。可靠的关键，因此，控制程序的设计必须经过反复测试。修改，直到满足要求为止。
（6）控制柜（台）设计和现场施工。在进行控制程序设计的同时，可进行硬件配备工作，主要包括强电设备的安装、控制柜（台）的设计与制作、可编程序控制器的安装、输入输出的连接等。在设计继电器控制系统时，必须在控制线路设计完成后，才能进行控制柜（台）设计和现场施工。可见，采用PLC控制系统，可以使软件设计与硬件配备工作平行进行，缩短工程周期。如果需要的话，尚需设计操作台、电气柜、模拟显示盘和非标准电器元部件。
（7）试运行、验收、交付使用，并编制控制系统的技术文件。编制控制系统的技术文件包括说明书、设计说明书和使用说明书、电器图及电器元件明细表等。
传统的电器图，一般包括电器原理图、电器布置图及电器安装图。在PLC控制系统中，这一部分图可以统称为“硬件图”。它在传统电器图的基础上增加了PLC部分，因此在电器原理图中应增加PLC的I/O连接图。此外，在PLC控制系统的电器图中还应包括程序图（梯形图），可以称它为“软件图”。向用户提供“软件图”，可便于用户发展或工艺进时修改程序，并有利于用户在维修时分析和排除故障。根据具体任务，上述内容可适当调整。
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PLC信号传输电路组成和回路分析法
1.信号传输电路组成
在数字电路中，信号传输电路由信号传输电源、信号发生电路和信号接收电路组成，如图1.4-9所示。
信号发生电路是指能产生开关量信号或脉冲序列信号的电路，如电子开关。信号发生电路本身也需要电源供给。信号接收电路是指能对传输的开关量信号和脉冲序列信号产生相对应信号的电路，一般为电子开关电路，其本身也需要电源供给。
图 1.4-9 中电源是指信号传输回路的电源供给，在实际电路中，上述三种电路电源可以是各自独立的，也可以共用一个电源，视具体电路结构与连接而定。
图1.4-9 脉冲信号传输电路组成
目前，PLC的输入端口均采用光电耦合电路作为信号接收电路。输入到PLC内部的开关量输入信号和脉冲序列信号是由光敏三极管以后的电路完成的，这个电路有独立的电源和控制电路，与发光二极管电路是隔离的，可以不去讨论它。实际的接收电路是发光二极管电路。
对信号传输电路的分析包含两个方面的内容，一是信号发生电路和信号接收电路的逻辑电平的电压值要一致，如不一致则需通过电路进行转换(下面的讨论不涉及这个内容);二是信号传输电路要能够形成正确的信号电流回路，而回路分析法是判断信号传输电路连接否正确的*基本的分析方法。
回路分析是电子电路*基本的分析方法，任何复杂的电路结构都可以化简成一个个基本回路来分析。因此，掌握基本回路的分析方法在学习电路连接时特别重要。基本回路是由灭关、负载和电源组成的一个闭合的回路。具体到开关量控制电路中，开关为信号发生电路，负载为信号接收电路，电源提供信号回路的电流。
信号回路分析有以下两方面的内容：
(1)信号发生电路(开关)、信号接收电路(负载)和电源要能组成一个闭合的回路。具体到实际电路中，就是电源取自哪里，从电源的正极出发能不能经过开关，负载是否形成一条闭合的回路。
(2)信号能正确传输。具体到实际电路中，就是基本回路中，各个元件的连接必须能形成回路电流(仅作定性分析，不作定量考虑)。
图1.4-10为一无源开关输入信号回路，端子1，2的右面是信号接收电路(相当于PLC的数字量输入端口电路)，开关则为信号源。由电源正极出发经过开关、端子1、发光二极管、电阻和端子2回到电源负极，组成了一个闭合回路。当开关接通时，发光二极管正向偏置，有电流流过，发光二极管就会导通发光。当开关断开时，发光二极管截止不发光，从而使光电耦合器产生导通和截止，相当于把“0”和“1”送入PLC输入端。因此，这个电路连接是正确的。但如果电源极性接反或发光二极管极性接反，这时，虽然也能形成一个闭合回路，但不论开关接通或断开，发光二极管都处于截止状态，不能把开关信号送入PLC，说明电路连接不正确。
图1.4-10 无源开关信号传输电路分析
图1.4-11为一有源开关信号传输回路，端子1，2仍然为信号接收端，而端子3，4 则为有源 NPN 型电子开关信号源。由图中可以看出，信号回路由电源正极经 NPN 型三极管、电阻和发光二极管回到电源负极，形成了一个闭合回路。同样，当NPN型三极管C，E两端导通时，发光二极管在正向偏置的情况下，就会导通发光当三极管截止时，发光二极管截止不发光，而使光电耦合器随三极管开关发出“0”和“1”送入PLC输入端。
和无源开关相比，它的另一个特点是开关本身需要电源。因此，在有源开路的信号回路中，就出现了两个电源。一个电源为有源电子开关电源 E2，另一个电源为信号回路电源E1。有源电子开关的控制电源可以取自外置电源(如图 1.4-11)，也可以与信号传输回路共用一个电源。同理，在连接中，电子开关的电源也必须与其控制电路形成一个闭合回路。如果不能形成闭合回路，电子开关不起作用，同样为不正确连接。
图1.4-11 有源开关信号传输电路分析
要进行上述分析，就涉及PLC输入/输出和外部设备、元器件相关电子电路信息问题。例如PLC内部电路结构、信号传输方式、输入端口和输出端口的电流方向，内部有没有电源，能否供外接使用和外部设备、元器件电子电路结构等。没有这些详细资料，就不能进行正确的连接。因此，向供货商索取这些资料或用其他方法获取这些资料是工控人员必须做的工作程序。
PLC的CPU要完成的主要工作
PLC的*处理器（CPU 一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集成在一个芯片内。CPU通过数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入/输出接口电路相连接。
与一般的计算机一样，CPU是整个PLC的控制**，它按PLC中系统程序赋予的功能指挥PLC有条不紊的进行工作。CPU主要完成下述工作：
（1）接收、存储用户通过编程器等输入设备输入的程序和数据。
（2）用扫描的方式通过I/O部件接收现场信号的状态或数据，并存入输入映像寄存器或数据存储器中。
（3）诊断PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。
（4） PLC进入运行状态后，执行用户程序，完成各种数据的处理、传输和存储相应的内部控制信号，以完成用户指令规定的各种操作。
（5）响应各种外围设备(如编程器、打印机等）的请求。
PLC采用的CPU随机型不同而不同， 目前，小型PLC为单CPU系统，中型及大型则采用双CPU甚至多CPU系统。目前，PLC通常采用的微处理器有三种：通用微处理器、单片微处理器（即单片机）、位片式微处理器。
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