第8章 S7-200 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用(賴指南)

1、第第8 8章章 S7-200PLCS7-200PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用8.1 8.1 系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計8.1.1 8.1.1 系統(tǒng)設(shè)計的原則系統(tǒng)設(shè)計的原則 在可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)該最大限度地滿足在可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)該最大限度地滿足生產(chǎn)機械或生產(chǎn)流程對電氣控制的要求，在滿足控制要求的前生產(chǎn)機械或生產(chǎn)流程對電氣控制的要求，在滿足控制要求的前提下，力求提下，力求PLCPLC控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、安全、可靠、操作和維修控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、安全、可靠、操作和維修方便，而且應(yīng)使系統(tǒng)能盡量降低使用者長期運行的成本，圖方便，而且應(yīng)使系統(tǒng)能盡量降低使用者長期運行

2、的成本，圖8-18-1為設(shè)計調(diào)試過程示意圖。為設(shè)計調(diào)試過程示意圖。8.1.2 PLC8.1.2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試步驟控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試步驟 1. 1.熟悉被控對象熟悉被控對象 這一步是系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。設(shè)計前應(yīng)熟悉圖紙資料，深入調(diào)這一步是系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。設(shè)計前應(yīng)熟悉圖紙資料，深入調(diào)查研究，與工藝、機械方面的技術(shù)人員和現(xiàn)場操作人員密切配查研究，與工藝、機械方面的技術(shù)人員和現(xiàn)場操作人員密切配合，共同討論，解決設(shè)計中出現(xiàn)的問題。應(yīng)詳細了解被控對象的合，共同討論，解決設(shè)計中出現(xiàn)的問題。應(yīng)詳細了解被控對象的全部功能，如是否需要模擬量控制，是否需要通信聯(lián)網(wǎng)控制，那全部功能，如是否需要模擬量控制，

3、是否需要通信聯(lián)網(wǎng)控制，那些信號需要輸入給些信號需要輸入給PLCPLC，哪些負載需要由可編程控制器控制等。，哪些負載需要由可編程控制器控制等。 2. 2.選擇選擇PLCPLC型號、型號、I/OI/O設(shè)備選擇并設(shè)計外部硬件接線圖設(shè)備選擇并設(shè)計外部硬件接線圖 （1 1）選擇）選擇PLCPLC型號型號 選擇選擇PLCPLC的型號應(yīng)考慮到的型號應(yīng)考慮到PLCPLC的硬件功能，的硬件功能，PLCPLC指令系統(tǒng)的功能，指令系統(tǒng)的功能，PLCPLC的物理結(jié)構(gòu)及輸入輸出的點數(shù)等方面的情況的物理結(jié)構(gòu)及輸入輸出的點數(shù)等方面的情況 。 （2 2）選擇）選擇I/OI/O模塊模塊 根據(jù)根據(jù)I/OI/O表和可供選擇的表和可

4、供選擇的I/OI/O模塊的類型，確定模塊的類型，確定I/OI/O模塊的型號模塊的型號和塊數(shù)。選擇和塊數(shù)。選擇I/OI/O模塊時，模塊時，I/OI/O點數(shù)一般應(yīng)留有一定的余量。點數(shù)一般應(yīng)留有一定的余量。 開關(guān)量輸入模塊的電壓一般為開關(guān)量輸入模塊的電壓一般為DC24VDC24V和和AC220VAC220V。直流輸入電路。直流輸入電路的延時時間較短，可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入裝的延時時間較短，可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入裝置連接。交流輸入方式適合于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。置連接。交流輸入方式適合于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。 開關(guān)量輸出模塊要考慮動作速度、觸電容量、

5、工作電壓范圍等開關(guān)量輸出模塊要考慮動作速度、觸電容量、工作電壓范圍等因素。如果系統(tǒng)的輸出信號變化不是很頻繁，一般優(yōu)先選用繼電因素。如果系統(tǒng)的輸出信號變化不是很頻繁，一般優(yōu)先選用繼電器輸出型的模塊。器輸出型的模塊。 （3 3）設(shè)計外部硬件接線圖）設(shè)計外部硬件接線圖 PLCPLC的交流供電系統(tǒng)的接線圖如圖的交流供電系統(tǒng)的接線圖如圖8-28-2所示，所示，交流接線安裝時用交流接線安裝時用一個單刀切斷開關(guān)將電源與一個單刀切斷開關(guān)將電源與 CPU CPU、所有的輸入電路和輸出、所有的輸入電路和輸出( (負載負載) ) 電路隔離開。用一臺過流保護設(shè)備保護電路隔離開。用一臺過流保護設(shè)備保護CPUCPU的電源

6、、輸出點以及輸?shù)碾娫?、輸出點以及輸入點。根據(jù)情況也可以為每個輸出點加上保險絲進行范圍更廣的入點。根據(jù)情況也可以為每個輸出點加上保險絲進行范圍更廣的保護。主機單元的保護。主機單元的24VDC24VDC輸出輸出電源用來電源用來向向CPUCPU主機的主機的電子電子輸入輸入元件元件供電供電。 PLCPLC的直流供電系統(tǒng)的接線圖如圖的直流供電系統(tǒng)的接線圖如圖8-38-3所示，所示，直流安裝接線時用直流安裝接線時用一個單刀開關(guān)一個單刀開關(guān)a a將電源同將電源同CPUCPU、所有的輸入電路和輸出、所有的輸入電路和輸出( (負載負載) )電路電路隔離開。用過流保護設(shè)備保護隔離開。用過流保護設(shè)備保護CPUCPU

7、電源，電源，cc輸出點輸出點, ,以及以及dd輸入輸入點。也可以在每個輸出點加上保險絲進行過流防護。點。也可以在每個輸出點加上保險絲進行過流防護。 在給在給CPUCPU進行供電接線時，一定要特別小心分清是哪一種供電進行供電接線時，一定要特別小心分清是哪一種供電方式，如果把方式，如果把220VAC220VAC接到接到24VDC24VDC供電的供電的CPUCPU上，或者不小心接到上，或者不小心接到24VDC24VDC傳感器輸出電源上，都會造成傳感器輸出電源上，都會造成CPUCPU的損壞。的損壞。 當使用當使用 PLC 24V DC PLC 24V DC 傳感器電源時，可以取消輸入點的外部過傳感器電

8、源時，可以取消輸入點的外部過流保護，因為該傳感器電源具有短路保護功能。流保護，因為該傳感器電源具有短路保護功能。 3.3.程序設(shè)計程序設(shè)計 程序設(shè)計的內(nèi)容包括：編寫程序、編譯程序、模擬運行及調(diào)試程序設(shè)計的內(nèi)容包括：編寫程序、編譯程序、模擬運行及調(diào)試程序等。程序等。 程序設(shè)計的方法是指用什么方法和編程語言來編寫用戶程序。程序設(shè)計的方法是指用什么方法和編程語言來編寫用戶程序。 程序設(shè)計有多種方法：順序控制設(shè)計法是最通用的方法，起保程序設(shè)計有多種方法：順序控制設(shè)計法是最通用的方法，起保停電路的編程方式和以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式是所有停電路的編程方式和以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式是所有PLCPLC都適用的都適

9、用的編程方法。如果控制系統(tǒng)是改造原有成熟的繼電接觸控制系統(tǒng)，編程方法。如果控制系統(tǒng)是改造原有成熟的繼電接觸控制系統(tǒng)，則可由電氣控制電路圖很容易地轉(zhuǎn)化為梯形圖，生成控制程序。則可由電氣控制電路圖很容易地轉(zhuǎn)化為梯形圖，生成控制程序。如果是時序控制則可以用時序控制或者順序控制設(shè)計法設(shè)計梯形如果是時序控制則可以用時序控制或者順序控制設(shè)計法設(shè)計梯形圖程序。圖程序。 首先應(yīng)根據(jù)總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況，確定用戶程序的首先應(yīng)根據(jù)總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況，確定用戶程序的基本結(jié)構(gòu)，畫出程序流程圖或開關(guān)量控制系統(tǒng)的順序功能圖。它基本結(jié)構(gòu)，畫出程序流程圖或開關(guān)量控制系統(tǒng)的順序功能圖。它們是編程的主要依據(jù)，應(yīng)

10、盡可能準確和詳細。們是編程的主要依據(jù)，應(yīng)盡可能準確和詳細。 較簡單的系統(tǒng)的梯形圖可以用經(jīng)驗法設(shè)計，比較復(fù)雜的系統(tǒng)一較簡單的系統(tǒng)的梯形圖可以用經(jīng)驗法設(shè)計，比較復(fù)雜的系統(tǒng)一般采用順序控制設(shè)計法。畫出系統(tǒng)的順序功能圖后，選擇前面介般采用順序控制設(shè)計法。畫出系統(tǒng)的順序功能圖后，選擇前面介紹的某一種編程方式，設(shè)計出梯形圖程序。紹的某一種編程方式，設(shè)計出梯形圖程序。 4.4.梯形圖程序的模擬調(diào)試梯形圖程序的模擬調(diào)試 對用戶程序一般先作模擬調(diào)試，根據(jù)順序功能圖，用小開關(guān)和對用戶程序一般先作模擬調(diào)試，根據(jù)順序功能圖，用小開關(guān)和按鈕來模擬可編程序控制器實際的輸入信號，例如用它們發(fā)出操按鈕來模擬可編程序控制器實際

11、的輸入信號，例如用它們發(fā)出操作指令，或在適當?shù)臅r候用它們來模擬實際的反饋信號，如限位作指令，或在適當?shù)臅r候用它們來模擬實際的反饋信號，如限位開關(guān)觸點的接通和斷開。通過輸出模塊上各輸出繼電器對應(yīng)的發(fā)開關(guān)觸點的接通和斷開。通過輸出模塊上各輸出繼電器對應(yīng)的發(fā)光二極管，觀察各輸出信號的變化是否滿足設(shè)計的要求。光二極管，觀察各輸出信號的變化是否滿足設(shè)計的要求。 調(diào)試順序控制程序的主要任務(wù)是檢查程序的運行是否符合順序調(diào)試順序控制程序的主要任務(wù)是檢查程序的運行是否符合順序功能圖的規(guī)定，即在某一轉(zhuǎn)換條件實現(xiàn)時，是否發(fā)生步的活動狀功能圖的規(guī)定，即在某一轉(zhuǎn)換條件實現(xiàn)時，是否發(fā)生步的活動狀態(tài)的正確變化，該轉(zhuǎn)換所有的

12、前級步是否變?yōu)椴换顒硬?，所有的態(tài)的正確變化，該轉(zhuǎn)換所有的前級步是否變?yōu)椴换顒硬剑械暮罄m(xù)步是否變?yōu)榛顒硬?，以及各步被?qū)動的負載是否發(fā)生相應(yīng)的后續(xù)步是否變?yōu)榛顒硬?，以及各步被?qū)動的負載是否發(fā)生相應(yīng)的變化。變化。 在調(diào)試時應(yīng)充分考慮各種可能的情況，對系統(tǒng)各種不同的工作在調(diào)試時應(yīng)充分考慮各種可能的情況，對系統(tǒng)各種不同的工作方式、順序功能圖中的每一條支路、各種可能的進展路線，都應(yīng)方式、順序功能圖中的每一條支路、各種可能的進展路線，都應(yīng)逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后及時修改程序，直到在各種可逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現(xiàn)問題后及時修改程序，直到在各種可能的情況下輸入信號與輸出信號之間的關(guān)系完全符合要求。能的

13、情況下輸入信號與輸出信號之間的關(guān)系完全符合要求。 如果程序中某些定時器或計數(shù)器的設(shè)定值過大，為了縮短調(diào)試如果程序中某些定時器或計數(shù)器的設(shè)定值過大，為了縮短調(diào)試時間，可以在調(diào)試時將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入它們的時間，可以在調(diào)試時將它們減小，模擬調(diào)試結(jié)束后再寫入它們的實際設(shè)定值。實際設(shè)定值。 在設(shè)計和模擬調(diào)試程序的同時，可以設(shè)計、制作控制臺或控制在設(shè)計和模擬調(diào)試程序的同時，可以設(shè)計、制作控制臺或控制柜，可編程序控制器之外的其他硬件的安裝、接線工作也可以同柜，可編程序控制器之外的其他硬件的安裝、接線工作也可以同時進行。時進行。 5. 5.現(xiàn)場調(diào)試現(xiàn)場調(diào)試 完成上述工作后，將可編程序控制器安裝在

14、控制現(xiàn)場，接入實完成上述工作后，將可編程序控制器安裝在控制現(xiàn)場，接入實際的輸入信號和負載。在聯(lián)機總調(diào)試過程中將暴露出系統(tǒng)中可能際的輸入信號和負載。在聯(lián)機總調(diào)試過程中將暴露出系統(tǒng)中可能存在的傳感器、執(zhí)行器和接線等硬件方面的問題，以及可編程序存在的傳感器、執(zhí)行器和接線等硬件方面的問題，以及可編程序控制器的外部接線圖和梯形圖設(shè)計中的問題，發(fā)現(xiàn)問題后在現(xiàn)場控制器的外部接線圖和梯形圖設(shè)計中的問題，發(fā)現(xiàn)問題后在現(xiàn)場加以解決，直到完全符合要求。加以解決，直到完全符合要求。 6. 6.編寫技術(shù)文件編寫技術(shù)文件 系統(tǒng)交付使用后，應(yīng)根據(jù)調(diào)試的最終結(jié)果整理出完整的技術(shù)文系統(tǒng)交付使用后，應(yīng)根據(jù)調(diào)試的最終結(jié)果整理出完整

15、的技術(shù)文件，并提供給用戶，以利于系統(tǒng)的維修和改進。技術(shù)文件應(yīng)包括：件，并提供給用戶，以利于系統(tǒng)的維修和改進。技術(shù)文件應(yīng)包括： (1) (1) 可編程序控制器的外部接線圖和其他電器圖紙?？删幊绦蚩刂破鞯耐獠拷泳€圖和其他電器圖紙。 (2) (2) 可編程序控制器的編程元件表，包括程序中使用的輸入可編程序控制器的編程元件表，包括程序中使用的輸入/ /輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、狀態(tài)等的元件號、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、狀態(tài)等的元件號、名稱、功能，以及定時器、計數(shù)器的設(shè)定值等。名稱、功能，以及定時器、計數(shù)器的設(shè)定值等。 (3) (3) 順序功能圖、帶注釋的梯形圖和必要的總體文

16、字說明。順序功能圖、帶注釋的梯形圖和必要的總體文字說明。8.2 S7-200PLC8.2 S7-200PLC應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性措施應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性措施8.2.18.2.1 S7-200PLCS7-200PLC使用中應(yīng)注意的問題使用中應(yīng)注意的問題 1.1.負載容量負載容量 輸出端口須遵守允許最大電流限制，以保證輸出端口的發(fā)熱限輸出端口須遵守允許最大電流限制，以保證輸出端口的發(fā)熱限制在允許范圍。輸出模塊中的繼電器的使用壽命與負載容量有關(guān)，制在允許范圍。輸出模塊中的繼電器的使用壽命與負載容量有關(guān)，當負載容量增加時，觸點壽命將大大降低，因此當負載容量增加時，觸點壽命將大大降低，因此,要特別關(guān)注。要特別關(guān)

17、注。 2. 2.負載性質(zhì)負載性質(zhì) 感性負載在開合瞬間會產(chǎn)生瞬間高壓，因此表面上看負載容量感性負載在開合瞬間會產(chǎn)生瞬間高壓，因此表面上看負載容量可能并不大，但是實際上負載容量很大，繼電器的壽命將大大縮可能并不大，但是實際上負載容量很大，繼電器的壽命將大大縮短，因此當驅(qū)動感性負載時應(yīng)在負載兩端接入吸收保護電路。尤短，因此當驅(qū)動感性負載時應(yīng)在負載兩端接入吸收保護電路。尤其在工作頻率比較高時務(wù)必增加保護電路。從客戶的使用情況來其在工作頻率比較高時務(wù)必增加保護電路。從客戶的使用情況來看，增加吸收保護電路后的改善效果十分明顯?？矗黾游毡Ｗo電路后的改善效果十分明顯。 根據(jù)電容的特性，如果直接驅(qū)動電容負載

18、，在導(dǎo)通瞬間將產(chǎn)生根據(jù)電容的特性，如果直接驅(qū)動電容負載，在導(dǎo)通瞬間將產(chǎn)生沖擊浪涌電流，因此原則上輸出端口不宜接入容性負載，若有必沖擊浪涌電流，因此原則上輸出端口不宜接入容性負載，若有必要，需保證其沖擊浪涌電流小于規(guī)格要，需保證其沖擊浪涌電流小于規(guī)格( (見表見表1)1)說明中的最大電流。說明中的最大電流。 3.3.動作頻率動作頻率 當控制步進電機當控制步進電機/ /伺服系統(tǒng)，或者用到高速輸出伺服系統(tǒng)，或者用到高速輸出/PWM/PWM波，或者波，或者用于動作頻率高的節(jié)點等場合，只能選用晶體管型。用于動作頻率高的節(jié)點等場合，只能選用晶體管型。PLCPLC對擴展模對擴展模塊與主模塊的輸出類型并不要求

19、一致，因此當系統(tǒng)點數(shù)較多而功塊與主模塊的輸出類型并不要求一致，因此當系統(tǒng)點數(shù)較多而功能各異時，可以考慮繼電器輸出的主模塊擴展晶體管輸出或晶體能各異時，可以考慮繼電器輸出的主模塊擴展晶體管輸出或晶體管輸出主模塊擴展繼電器輸出以達到最佳配合。管輸出主模塊擴展繼電器輸出以達到最佳配合。 事實證明，根據(jù)負載性質(zhì)和容量以及工作頻率進行正確選型和事實證明，根據(jù)負載性質(zhì)和容量以及工作頻率進行正確選型和系統(tǒng)設(shè)計，輸出口的故障率明顯下降，客戶十分滿意。系統(tǒng)設(shè)計，輸出口的故障率明顯下降，客戶十分滿意。 4.S7-2004.S7-200的電源需求與計算的電源需求與計算 S7-200 CPUS7-200 CPU模塊提

20、供模塊提供5VDC5VDC和和24VDC24VDC電源：當有擴展模塊時電源：當有擴展模塊時CPUCPU通通過過I/OI/O總線為其提供總線為其提供5V5V電源，所有擴展模塊的電源，所有擴展模塊的5V5V電源消耗之和不能電源消耗之和不能超過該超過該CPUCPU提供的電源額定。提供的電源額定。 若不夠用不能外接若不夠用不能外接5V5V電源。電源。 每個每個CPUCPU都有一個都有一個24VDC24VDC傳感器電傳感器電源，它為本機輸入點和擴展模塊輸入點及擴展模塊繼電器線圈提源，它為本機輸入點和擴展模塊輸入點及擴展模塊繼電器線圈提供供24VDC24VDC。如果電源要求超出了。如果電源要求超出了CPU

21、CPU模塊的電源定額，你可以增加模塊的電源定額，你可以增加一個外部一個外部24VDC24VDC電源來提供給擴展模塊。電源來提供給擴展模塊。 所謂電源計算，就是用所謂電源計算，就是用CPUCPU所能提供的電源容量，減去各模塊所能提供的電源容量，減去各模塊所需要的電源消耗量。所需要的電源消耗量。24VDC24VDC電源需求取決于通訊端口上的負載大電源需求取決于通訊端口上的負載大小。小。CPUCPU上的通訊口，可以連接上的通訊口，可以連接PC/PPIPC/PPI電纜和電纜和TD 200TD 200并為它們供電，并為它們供電，此電源消耗已經(jīng)不必再納入計算。此電源消耗已經(jīng)不必再納入計算。8.2.2 8.

22、2.2 安裝和布線的注意事項安裝和布線的注意事項 開關(guān)量信號一般對信號電纜沒有嚴格的要求，可以選用普通電開關(guān)量信號一般對信號電纜沒有嚴格的要求，可以選用普通電纜，信號傳輸距離較遠時，可以選用屏蔽電纜。模擬量信號和高纜，信號傳輸距離較遠時，可以選用屏蔽電纜。模擬量信號和高速信號（例如光電編碼器等提供的信號）應(yīng)選擇屏蔽電纜。有的速信號（例如光電編碼器等提供的信號）應(yīng)選擇屏蔽電纜。有的通信電纜的信號頻率很高，一般應(yīng)選用專用電纜或光纖電纜，在通信電纜的信號頻率很高，一般應(yīng)選用專用電纜或光纖電纜，在要求不高或信號頻率較低時，也可以選用帶屏蔽的多芯電纜或雙要求不高或信號頻率較低時，也可以選用帶屏蔽的多芯電

23、纜或雙絞線電纜。絞線電纜。 PLCPLC應(yīng)避免強干擾源，例如大功率晶閘管裝置、變頻器、高頻應(yīng)避免強干擾源，例如大功率晶閘管裝置、變頻器、高頻焊機和大型動力設(shè)備等。焊機和大型動力設(shè)備等。 PLC PLC不能與高壓電器安裝在同一個開關(guān)柜內(nèi)，在柜內(nèi)不能與高壓電器安裝在同一個開關(guān)柜內(nèi)，在柜內(nèi)PLCPLC應(yīng)遠離應(yīng)遠離動力線，二者之間的距離應(yīng)大于動力線，二者之間的距離應(yīng)大于200mm200mm。與。與PLCPLC裝在同一個開關(guān)柜裝在同一個開關(guān)柜內(nèi)的電感性元件，例如繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián)內(nèi)的電感性元件，例如繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián)RCRC消弧電消弧電路。路。信號線與功率線應(yīng)分開走線，電力電纜應(yīng)單獨

24、走線，不同類型的信號線與功率線應(yīng)分開走線，電力電纜應(yīng)單獨走線，不同類型的線應(yīng)分別裝入不同的電纜管或電纜槽中，并使其有盡可能大的空線應(yīng)分別裝入不同的電纜管或電纜槽中，并使其有盡可能大的空間距離，信號線應(yīng)盡量靠近地線或接地的金屬導(dǎo)體。間距離，信號線應(yīng)盡量靠近地線或接地的金屬導(dǎo)體。 當開關(guān)量當開關(guān)量I/OI/O線不能與動力線分開布線時，可以用繼電器來線不能與動力線分開布線時，可以用繼電器來隔離輸入隔離輸入/ /輸出線上的干擾。當信號線距離超過輸出線上的干擾。當信號線距離超過300m300m時，應(yīng)采用中時，應(yīng)采用中間繼電器來轉(zhuǎn)接信號，或使用間繼電器來轉(zhuǎn)接信號，或使用PLCPLC的遠程的遠程I/OI/O

25、模塊。模塊。 I/O I/O線與電源線應(yīng)分開走線，并保持一定的距離。如果不得線與電源線應(yīng)分開走線，并保持一定的距離。如果不得已要在同一線槽中布線，應(yīng)使用屏蔽電纜。交流線與直流線應(yīng)分已要在同一線槽中布線，應(yīng)使用屏蔽電纜。交流線與直流線應(yīng)分別使用不同的電纜；開關(guān)量、模擬量別使用不同的電纜；開關(guān)量、模擬量I/OI/O線應(yīng)分開敷設(shè)，后者應(yīng)采線應(yīng)分開敷設(shè)，后者應(yīng)采用屏蔽線。如果模擬量輸入用屏蔽線。如果模擬量輸入/ /輸出信號距離輸出信號距離PLCPLC較遠，應(yīng)采用較遠，應(yīng)采用DC4DC420mA20mA的電流傳輸方式，而不是易受干擾的電壓傳輸方式。的電流傳輸方式，而不是易受干擾的電壓傳輸方式。 傳送模擬

26、信號的屏蔽線，其屏蔽層應(yīng)一端接地，為了泄放高頻傳送模擬信號的屏蔽線，其屏蔽層應(yīng)一端接地，為了泄放高頻干擾，數(shù)字信號線的屏蔽層應(yīng)并聯(lián)電位均衡線，其電阻應(yīng)小于屏干擾，數(shù)字信號線的屏蔽層應(yīng)并聯(lián)電位均衡線，其電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的蔽層電阻的1/101/10，并將屏蔽層兩端接地。如果無法設(shè)置電位均衡，并將屏蔽層兩端接地。如果無法設(shè)置電位均衡線，或只考慮抑制低頻干擾時，也可以一端接地。線，或只考慮抑制低頻干擾時，也可以一端接地。 不同的信號線最好不用同一個接插轉(zhuǎn)接，如果必須用同一個接不同的信號線最好不用同一個接插轉(zhuǎn)接，如果必須用同一個接插件，要用備用端子或地線端子將它們分隔開，以減少相互干擾。插件，要用備

27、用端子或地線端子將它們分隔開，以減少相互干擾。8.2.3 8.2.3 控制系統(tǒng)的接地控制系統(tǒng)的接地 良好的接地是良好的接地是PLCPLC安全可靠運行的重要條件，安全可靠運行的重要條件，PLCPLC與強電設(shè)備最與強電設(shè)備最好分別使用接地裝置，接地點與好分別使用接地裝置，接地點與PLCPLC的距離應(yīng)小于的距離應(yīng)小于50m50m。將。將 S7-200 S7-200 的所有地線端子同最近接地點相連接，以獲得最好的抗干擾能力。的所有地線端子同最近接地點相連接，以獲得最好的抗干擾能力。一般所有的接地端子都使用一般所有的接地端子都使用1.51.5mm2 2的電線連接到獨立導(dǎo)的電線連接到獨立導(dǎo) 電點上電點上

28、( (亦稱一點接地亦稱一點接地),),如圖如圖8-38-3中的中的h h所示。所示。DC4DC420mA20mA的電流傳輸方式，而不是易受干擾的電壓傳輸方式。的電流傳輸方式，而不是易受干擾的電壓傳輸方式。 傳送模擬信號的屏蔽線，其屏蔽層應(yīng)一端接地，為了泄放高頻傳送模擬信號的屏蔽線，其屏蔽層應(yīng)一端接地，為了泄放高頻干擾，數(shù)字信號線的屏蔽層應(yīng)并聯(lián)電位均衡線，其電阻應(yīng)小于屏干擾，數(shù)字信號線的屏蔽層應(yīng)并聯(lián)電位均衡線，其電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的蔽層電阻的1/101/10，并將屏蔽層兩端接地。如果無法設(shè)置電位均衡，并將屏蔽層兩端接地。如果無法設(shè)置電位均衡線，或只考慮抑制低頻干擾時，也可以一端接地。線，或只考

29、慮抑制低頻干擾時，也可以一端接地。 不同的信號線最好不用同一個接插轉(zhuǎn)接，如果必須用同一個接不同的信號線最好不用同一個接插轉(zhuǎn)接，如果必須用同一個接插件，要用備用端子或地線端子將它們分隔開，以減少相互干擾。插件，要用備用端子或地線端子將它們分隔開，以減少相互干擾。8.2.3 8.2.3 控制系統(tǒng)的接地控制系統(tǒng)的接地 良好的接地是良好的接地是PLCPLC安全可靠運行的重要條件，安全可靠運行的重要條件，PLCPLC與強電設(shè)備最與強電設(shè)備最好分別使用接地裝置，接地點與好分別使用接地裝置，接地點與PLCPLC的距離應(yīng)小于的距離應(yīng)小于5050m。將。將 S7-200 S7-200 的所有地線端子同最近接地點

30、相連接，以獲得最好的抗干擾能力。的所有地線端子同最近接地點相連接，以獲得最好的抗干擾能力。一般所有的接地端子都使用一般所有的接地端子都使用1.51.5mm2的電線連接到獨立導(dǎo)電點上的電線連接到獨立導(dǎo)電點上 ( (亦稱一點接地亦稱一點接地),),如圖如圖8-38-3中的中的h h所示。所示。圖圖8-4 PLC8-4 PLC輸出觸點的保護電路輸出觸點的保護電路 在大部分的安裝接線中，如果把在大部分的安裝接線中，如果把PLCPLC上傳感器電源的上傳感器電源的M M端子接端子接到地上可以獲得最佳的噪聲抑制。到地上可以獲得最佳的噪聲抑制。 在大部分的應(yīng)用中，把所有的在大部分的應(yīng)用中，把所有的DCDC電源

31、接到地可以得到最佳的電源接到地可以得到最佳的噪聲抑制。在未接地噪聲抑制。在未接地DCDC電源的公共端與保護地電源的公共端與保護地(PE)(PE)之間并聯(lián)電阻之間并聯(lián)電阻與電容，如圖與電容，如圖8-2b8-2b中的中的g g點所示。電阻提供了靜電釋放通路，電點所示。電阻提供了靜電釋放通路，電容提供高頻噪聲通路，它們的典型值是容提供高頻噪聲通路，它們的典型值是 1M1M和和4700pf4700pf。 在發(fā)電廠或變電站中，有接地網(wǎng)絡(luò)可供使用。各控制屏和自在發(fā)電廠或變電站中，有接地網(wǎng)絡(luò)可供使用。各控制屏和自動化元件可能相距甚遠，若分別將它們在就近的接地點接地，強動化元件可能相距甚遠，若分別將它們在就近

32、的接地點接地，強電設(shè)備的接地電流可能在兩個接地點之間產(chǎn)生較大的電位差，干電設(shè)備的接地電流可能在兩個接地點之間產(chǎn)生較大的電位差，干擾控制系統(tǒng)的工作。為防止不同信號回路接地線上的電流引起交擾控制系統(tǒng)的工作。為防止不同信號回路接地線上的電流引起交叉干擾，必須分系統(tǒng)（例如以控制屏為單位）將弱電信號的內(nèi)部叉干擾，必須分系統(tǒng)（例如以控制屏為單位）將弱電信號的內(nèi)部地線接通，然后各自用規(guī)定截面積的導(dǎo)線統(tǒng)一引到接地網(wǎng)絡(luò)的同地線接通，然后各自用規(guī)定截面積的導(dǎo)線統(tǒng)一引到接地網(wǎng)絡(luò)的同一點，從而實現(xiàn)控制系統(tǒng)一點接地的要求。一點，從而實現(xiàn)控制系統(tǒng)一點接地的要求。 8.2.4 8.2.4 抑制電路的使用抑制電路的使用繼電器

33、控制接觸器等感性負載的開合瞬間，由于電感具有電流具繼電器控制接觸器等感性負載的開合瞬間，由于電感具有電流具有不可突變的特點，因此根據(jù)有不可突變的特點，因此根據(jù)U=LU=L* *(dI/dt)(dI/dt)，將產(chǎn)生一個瞬間的尖，將產(chǎn)生一個瞬間的尖峰電壓在繼電器的兩個觸點之間，該電壓幅值超過繼電器的觸點峰電壓在繼電器的兩個觸點之間，該電壓幅值超過繼電器的觸點耐壓的降額；繼電器采用的電磁式繼電器，觸點間的耐受電壓是耐壓的降額；繼電器采用的電磁式繼電器，觸點間的耐受電壓是1000V1000V（1min1min），若觸點間的電壓長期的工作在），若觸點間的電壓長期的工作在1000V1000V左右的話，左右

34、的話，容易造成觸點金屬遷移和氧化，出現(xiàn)接觸電阻變大、接觸不良和容易造成觸點金屬遷移和氧化，出現(xiàn)接觸電阻變大、接觸不良和觸點粘接的現(xiàn)象。而且動作頻率越快現(xiàn)象越嚴重。瞬間高壓如持觸點粘接的現(xiàn)象。而且動作頻率越快現(xiàn)象越嚴重。瞬間高壓如持續(xù)的時間在續(xù)的時間在1ms1ms以內(nèi)，幅值為以內(nèi)，幅值為1KV1KV以上。晶體管輸出為感性負載時以上。晶體管輸出為感性負載時也同樣存在這個問題，該瞬時高壓可能導(dǎo)致晶體管的損壞。也同樣存在這個問題，該瞬時高壓可能導(dǎo)致晶體管的損壞。 因此，當驅(qū)動感性負載時應(yīng)在負載兩端接入吸收保護電路。當因此，當驅(qū)動感性負載時應(yīng)在負載兩端接入吸收保護電路。當驅(qū)動直流回路的感性負載（如繼電器

35、線圈）時，用戶電路需并聯(lián)驅(qū)動直流回路的感性負載（如繼電器線圈）時，用戶電路需并聯(lián)續(xù)流二極管（需注意二極管極性）；若驅(qū)動交流回路的感性負載續(xù)流二極管（需注意二極管極性）；若驅(qū)動交流回路的感性負載時，用戶電路需并聯(lián)時，用戶電路需并聯(lián)RCRC浪涌吸收電路，以保護浪涌吸收電路，以保護PLCPLC的輸出觸點。的輸出觸點。PLCPLC輸出觸點的保護電路如圖輸出觸點的保護電路如圖8-48-4所示。所示。8.2.5 8.2.5 強烈干擾環(huán)境中的隔離措施強烈干擾環(huán)境中的隔離措施 PLC PLC內(nèi)部用光耦合器、輸出模塊中的小型繼電器和光敏晶閘管內(nèi)部用光耦合器、輸出模塊中的小型繼電器和光敏晶閘管等器件來實現(xiàn)對外部開

36、關(guān)量信號的隔離，等器件來實現(xiàn)對外部開關(guān)量信號的隔離，PLCPLC的模擬量的模擬量I/OI/O模塊一模塊一般也用光耦合器來實現(xiàn)隔離。這些器件除了能減少或消除外部干般也用光耦合器來實現(xiàn)隔離。這些器件除了能減少或消除外部干擾對系統(tǒng)的影響外，還可以保護擾對系統(tǒng)的影響外，還可以保護CPUCPU模塊，使之免受從外部竄入模塊，使之免受從外部竄入PLCPLC的高電壓的危害，因此一般沒有必要在的高電壓的危害，因此一般沒有必要在PLCPLC外部再設(shè)置干擾隔外部再設(shè)置干擾隔離器件。離器件。 在某些工業(yè)環(huán)境，在某些工業(yè)環(huán)境，PLCPLC受到強烈的干擾。由于現(xiàn)場條件的限制受到強烈的干擾。由于現(xiàn)場條件的限制，有時很長的強

37、電電纜和，有時很長的強電電纜和PLCPLC的低壓控制電纜只能敷設(shè)在同一電纜的低壓控制電纜只能敷設(shè)在同一電纜溝內(nèi)，強電干擾在輸入線上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流相當大，溝內(nèi)，強電干擾在輸入線上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流相當大，足以使足以使PLCPLC輸入端的光耦合器中的發(fā)光二極管發(fā)光，光耦合器的隔輸入端的光耦合器中的發(fā)光二極管發(fā)光，光耦合器的隔離作用失效，使離作用失效，使PLCPLC產(chǎn)生誤動作。在這種情況下，對于用長線引入產(chǎn)生誤動作。在這種情況下，對于用長線引入PLCPLC的開關(guān)量信號，可以用小型繼電器來隔離。開關(guān)柜內(nèi)和距離開的開關(guān)量信號，可以用小型繼電器來隔離。開關(guān)柜內(nèi)和距離開關(guān)柜不遠的輸入信號一般

38、沒有必要用繼電器來隔離。關(guān)柜不遠的輸入信號一般沒有必要用繼電器來隔離。 為了提高抗干擾能力和防雷擊，為了提高抗干擾能力和防雷擊，PLCPLC和計算機之間的串行通信和計算機之間的串行通信線路可以考慮使用光纖，或采用帶光耦合器的通信接口。線路可以考慮使用光纖，或采用帶光耦合器的通信接口。PLCPLC的的24 VDC 24 VDC 電源回路與設(shè)備之間，以及電源回路與設(shè)備之間，以及 120/230 VAC 120/230 VAC 電源與危電源與危險環(huán)境之間，必須提供安全電氣隔離。險環(huán)境之間，必須提供安全電氣隔離。8.2.68.2.6故障的檢測與診斷故障的檢測與診斷 PLC PLC的可靠性很高，本身有很

39、完善的自診斷功能，如果出現(xiàn)故的可靠性很高，本身有很完善的自診斷功能，如果出現(xiàn)故障，借助自診斷程序可以方便地找到出現(xiàn)故障的部件，更換它后障，借助自診斷程序可以方便地找到出現(xiàn)故障的部件，更換它后就可以恢復(fù)正常工作。就可以恢復(fù)正常工作。 大量的工程應(yīng)用實踐表明，大量的工程應(yīng)用實踐表明，PLCPLC外部的輸入、輸出元件外部的輸入、輸出元件, ,例如限例如限位開關(guān)、電磁閥、接觸器等的故障率遠遠高于位開關(guān)、電磁閥、接觸器等的故障率遠遠高于PLCPLC本身的故障率，本身的故障率，這些元件出現(xiàn)故障后，這些元件出現(xiàn)故障后，PLCPLC一般不能覺察出來，不會自動停機，可一般不能覺察出來，不會自動停機，可能使故障擴

40、大，直至強電保護裝置動作后停機，有時甚至?xí)斐赡苁构收蠑U大，直至強電保護裝置動作后停機，有時甚至?xí)斐稍O(shè)備和人身事故。停機后，查找故障也要花費很多時間。為了及設(shè)備和人身事故。停機后，查找故障也要花費很多時間。為了及時發(fā)現(xiàn)故障，在沒有釀成事故之前自動停機和報警，時發(fā)現(xiàn)故障，在沒有釀成事故之前自動停機和報警，也為了方便也為了方便查找故障，提高維修效率，可用梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)故障的自診斷和查找故障，提高維修效率，可用梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)故障的自診斷和自動處理。自動處理。 （1 1）超時檢測）超時檢測 機械設(shè)備在各工步的動作所需的時間一般是不變的，即使變化機械設(shè)備在各工步的動作所需的時間一般是不變的，即使變化也

41、不會太大，因此可以以這些時間為參考，在也不會太大，因此可以以這些時間為參考，在PLCPLC發(fā)出輸出信號，發(fā)出輸出信號，相應(yīng)的外部執(zhí)行機構(gòu)開始動作時啟動一個定時器定時，定時器的相應(yīng)的外部執(zhí)行機構(gòu)開始動作時啟動一個定時器定時，定時器的設(shè)定值比正常情況下該動作的持續(xù)時間長一些。設(shè)定值比正常情況下該動作的持續(xù)時間長一些。例如設(shè)某執(zhí)行機例如設(shè)某執(zhí)行機構(gòu)在正常情況下運行構(gòu)在正常情況下運行10s10s后，它驅(qū)動的部件使限位開關(guān)動作，發(fā)出后，它驅(qū)動的部件使限位開關(guān)動作，發(fā)出動作結(jié)束信號。在該執(zhí)行機構(gòu)開始動作時啟動設(shè)定值為動作結(jié)束信號。在該執(zhí)行機構(gòu)開始動作時啟動設(shè)定值為12s12s的定時的定時器定時，若器定時，

42、若12s12s后還沒有接收到動作結(jié)束信號，由定時器的常開觸后還沒有接收到動作結(jié)束信號，由定時器的常開觸點發(fā)出故障信號，點發(fā)出故障信號，該信號停止正常的程序，啟動報警和故障顯示該信號停止正常的程序，啟動報警和故障顯示程序，使操作人員和維修人員能迅速判別故障的種類，及時排除程序，使操作人員和維修人員能迅速判別故障的種類，及時排除故障。故障。 （2 2）邏輯錯誤檢測）邏輯錯誤檢測 在系統(tǒng)正常運行時，在系統(tǒng)正常運行時，PLCPLC的輸入、輸出信號和內(nèi)部的信號（例的輸入、輸出信號和內(nèi)部的信號（例如存儲器位的狀態(tài)）相互之間存在著確定的關(guān)系，如果出現(xiàn)異常如存儲器位的狀態(tài)）相互之間存在著確定的關(guān)系，如果出現(xiàn)異

43、常的邏輯信號的邏輯信號, ,則說明出現(xiàn)了故障。因此則說明出現(xiàn)了故障。因此, ,可以編制一些常見故障的可以編制一些常見故障的異常邏輯關(guān)系異常邏輯關(guān)系, ,一旦異常邏輯關(guān)系為一旦異常邏輯關(guān)系為ONON狀態(tài)狀態(tài), ,就應(yīng)按故障處理。例就應(yīng)按故障處理。例如某機械運動過程中先后有兩個限位開關(guān)動作，這兩個信號不會如某機械運動過程中先后有兩個限位開關(guān)動作，這兩個信號不會同時為同時為ONON。若它們同時為。若它們同時為ON,ON,說明至少有一個限位開關(guān)被卡死說明至少有一個限位開關(guān)被卡死, ,應(yīng)應(yīng)停機進行處理。在梯形圖中，用這兩個限位開關(guān)對應(yīng)的輸入繼電停機進行處理。在梯形圖中，用這兩個限位開關(guān)對應(yīng)的輸入繼電器的

44、常開觸點串聯(lián)器的常開觸點串聯(lián), ,來驅(qū)動一個表示限位開關(guān)故障的輔助繼電器。來驅(qū)動一個表示限位開關(guān)故障的輔助繼電器。8.3 8.3 節(jié)省節(jié)省PLCPLC輸入輸出點數(shù)的方法輸入輸出點數(shù)的方法 PLC PLC的每一的每一I/OI/O點的平均價格高達數(shù)十元，減少所需點的平均價格高達數(shù)十元，減少所需I/OI/O點數(shù)是點數(shù)是降低系統(tǒng)硬件費用的主要措施。降低系統(tǒng)硬件費用的主要措施。 8.3.1 8.3.1 減少所需輸入點數(shù)的方法減少所需輸入點數(shù)的方法 1.1.分時分組輸入分時分組輸入 自動程序和手動程序不會同時執(zhí)行，自動和手動這兩種工作方自動程序和手動程序不會同時執(zhí)行，自動和手動這兩種工作方式分別使用的輸入

45、量可以分成兩組輸入（見圖式分別使用的輸入量可以分成兩組輸入（見圖8-5a8-5a）。）。I0.0I0.0用來用來輸入自動輸入自動/ /手動命令信號，供自動程序和手動程序切換之用。手動命令信號，供自動程序和手動程序切換之用。 圖中的二極管用來切斷寄生電路。假設(shè)圖中沒有二極管，系統(tǒng)圖中的二極管用來切斷寄生電路。假設(shè)圖中沒有二極管，系統(tǒng)處于自動狀態(tài)，處于自動狀態(tài)，K1K1、K2K2、K3K3閉合，閉合，K4K4斷開，這時電流從斷開，這時電流從I0.2I0.2端子端子流出，經(jīng)流出，經(jīng)K2K2、K1K1、K3K3形成的寄生回路流入形成的寄生回路流入COMCOM端子，使輸入繼電器端子，使輸入繼電器I0.2

46、I0.2錯誤地變?yōu)殄e誤地變?yōu)镺NON。各開關(guān)串聯(lián)了二極管后，切斷了寄生回路，。各開關(guān)串聯(lián)了二極管后，切斷了寄生回路，避免了錯誤輸入的產(chǎn)生。避免了錯誤輸入的產(chǎn)生。 2.2.輸入觸點的合并輸入觸點的合并 如果某些外部輸入信號總是以某種如果某些外部輸入信號總是以某種“與或非與或非”組合的整體形式組合的整體形式出現(xiàn)在梯形圖中，可以將它們對應(yīng)的觸點在出現(xiàn)在梯形圖中，可以將它們對應(yīng)的觸點在PLCPLC外部串、并聯(lián)后作外部串、并聯(lián)后作為一個整體輸入為一個整體輸入PLCPLC，只占，只占PLCPLC的一個輸入點。的一個輸入點。 例如某負載可在多處起動和停止，可以將多個起動用的常開觸例如某負載可在多處起動和停止

47、，可以將多個起動用的常開觸點并聯(lián)，將多個停止用的常閉觸點串聯(lián)，分別送給點并聯(lián)，將多個停止用的常閉觸點串聯(lián)，分別送給PLCPLC的兩個輸入的兩個輸入點。與每一個啟動信號或停止信號分別占用一個輸入點的方法相點。與每一個啟動信號或停止信號分別占用一個輸入點的方法相比，不僅節(jié)約了輸入點，還簡化了梯形圖電路。比，不僅節(jié)約了輸入點，還簡化了梯形圖電路。 3.3.將信號設(shè)置在將信號設(shè)置在PLCPLC之外之外 系統(tǒng)的某些輸入信號，例如手動操作按鈕、過載保護動作后需系統(tǒng)的某些輸入信號，例如手動操作按鈕、過載保護動作后需手動復(fù)位的電動機熱繼電器手動復(fù)位的電動機熱繼電器FRFR的常閉觸點提供的信號，可以設(shè)置的常閉觸

48、點提供的信號，可以設(shè)置在在PLCPLC外部的硬件電路中（見圖外部的硬件電路中（見圖8-5b8-5b）。某些手動按鈕需要串接一）。某些手動按鈕需要串接一些安全聯(lián)鎖觸點，如果外部硬件聯(lián)鎖電路過于復(fù)雜，則應(yīng)考慮仍些安全聯(lián)鎖觸點，如果外部硬件聯(lián)鎖電路過于復(fù)雜，則應(yīng)考慮仍將有關(guān)信號送入將有關(guān)信號送入PLCPLC，用梯形圖實現(xiàn)聯(lián)鎖。，用梯形圖實現(xiàn)聯(lián)鎖。8.3.2 8.3.2 減少所需輸出點數(shù)的方法減少所需輸出點數(shù)的方法 在在PLCPLC的輸出功率允許的條件下，通的輸出功率允許的條件下，通/ /斷狀態(tài)完全相同的多個負斷狀態(tài)完全相同的多個負載并聯(lián)后，可以共用一個輸出點，通過外部的或載并聯(lián)后，可以共用一個輸出點

49、，通過外部的或PLCPLC控制的轉(zhuǎn)換開控制的轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換，一個輸出點可以控制兩個或多個不同時工作的負載。關(guān)的切換，一個輸出點可以控制兩個或多個不同時工作的負載。與外部元件的觸點配合，可以用一個輸出點控制兩個或多個有不與外部元件的觸點配合，可以用一個輸出點控制兩個或多個有不同要求的負載。用一個輸出點控制指示燈常亮或閃爍，可以顯示同要求的負載。用一個輸出點控制指示燈常亮或閃爍，可以顯示兩種不同的信息。兩種不同的信息。 在需要用指示燈顯示在需要用指示燈顯示PLCPLC驅(qū)動的負載（例如接觸器線圈）狀態(tài)驅(qū)動的負載（例如接觸器線圈）狀態(tài)時，可以將指示燈與負載并聯(lián)，時，可以將指示燈與負載并聯(lián)，并聯(lián)時指示燈

50、與負載的額定電壓并聯(lián)時指示燈與負載的額定電壓應(yīng)相同，總電流不應(yīng)超過允許的值?？梢赃x用電流小、工作可靠應(yīng)相同，總電流不應(yīng)超過允許的值?？梢赃x用電流小、工作可靠的的LEDLED（發(fā)光二極管）指示燈。（發(fā)光二極管）指示燈?？梢杂媒佑|器的輔助觸點來實現(xiàn)可以用接觸器的輔助觸點來實現(xiàn)PLCPLC外部的硬件聯(lián)鎖。外部的硬件聯(lián)鎖。 系統(tǒng)中某些相對獨立或比較簡單的部分，可以不進系統(tǒng)中某些相對獨立或比較簡單的部分，可以不進PLC,PLC,直接用直接用繼電器電路來控制。繼電器電路來控制。 8.48.4設(shè)計實例一：設(shè)計實例一：3 3工位旋轉(zhuǎn)工作臺的工位旋轉(zhuǎn)工作臺的PLCPLC控制控制8.4.1 8.4.1 系統(tǒng)描述系

51、統(tǒng)描述 設(shè)計一個設(shè)計一個3 3工位旋轉(zhuǎn)工作臺工位旋轉(zhuǎn)工作臺PLCPLC控制系統(tǒng)，其工作示意如圖控制系統(tǒng)，其工作示意如圖8-68-6所示。三個工位分別完成上料、鉆孔和卸件。所示。三個工位分別完成上料、鉆孔和卸件。 （1 1）動作特性）動作特性 工位工位1 1：上料器推進，料到位后退回等待。：上料器推進，料到位后退回等待。 工位工位2 2：將料夾緊后，鉆頭向下進給鉆孔，下鉆到位后退回，：將料夾緊后，鉆頭向下進給鉆孔，下鉆到位后退回，退回到位后，工件松開，放松完成后等待。退回到位后，工件松開，放松完成后等待。 工位工位3 3：卸料器向前將加工完成的工件推出，推出到位后退回，：卸料器向前將加工完成的工

52、件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。退回到位后等待。 （2 2）控制要求）控制要求 通過選擇開關(guān)可實現(xiàn)自動運行、半自動運行和手動操作。通過選擇開關(guān)可實現(xiàn)自動運行、半自動運行和手動操作。工位1裝工件鉆孔工位2退回工位3退回卸工件卸料器上料器圖圖8-6 8-6 旋轉(zhuǎn)工作臺工作示意圖旋轉(zhuǎn)工作臺工作示意圖8.4.2 8.4.2 制定控制方案制定控制方案 （1 1）用選擇開關(guān)來決定控制系統(tǒng)的全自動、半自動運行和手動）用選擇開關(guān)來決定控制系統(tǒng)的全自動、半自動運行和手動調(diào)整方式。調(diào)整方式。 （2 2）手動調(diào)整采用按鈕點動的控制方式。）手動調(diào)整采用按鈕點動的控制方式。 （3 3）系統(tǒng)處于半自動工作方式時，

53、每執(zhí)行完成一個工作循環(huán)，）系統(tǒng)處于半自動工作方式時，每執(zhí)行完成一個工作循環(huán)，用一個起動按鈕來控制進入下一次循環(huán)。用一個起動按鈕來控制進入下一次循環(huán)。 （4 4）系統(tǒng)處于全自動運行方式時，可實現(xiàn)自動往復(fù)地循環(huán)執(zhí)行。）系統(tǒng)處于全自動運行方式時，可實現(xiàn)自動往復(fù)地循環(huán)執(zhí)行。 （5 5）系統(tǒng)運動不很復(fù)雜，采用）系統(tǒng)運動不很復(fù)雜，采用4 4臺電機臺電機 。 （6 6）對于部分與順序控制和工作循環(huán)過程無關(guān)的主令部件和控）對于部分與順序控制和工作循環(huán)過程無關(guān)的主令部件和控制部件，采用不進入制部件，采用不進入PLCPLC的方法以節(jié)省的方法以節(jié)省I/OI/O點數(shù)。點數(shù)。 （7 7）由于點數(shù)不多，所以用中小型）由于

54、點數(shù)不多，所以用中小型PLCPLC可以實現(xiàn)。可用可以實現(xiàn)。可用CPU 224CPU 224與擴展模塊，或用一臺與擴展模塊，或用一臺CPU 226CPU 226。 8.4.3 8.4.3 系統(tǒng)配置及輸入輸出對照表系統(tǒng)配置及輸入輸出對照表 輸入信號對照表見表輸入信號對照表見表8-18-1，輸出信號對照表見表，輸出信號對照表見表8-2.8-2.8.4.4 8.4.4 設(shè)計主電路及設(shè)計主電路及PLCPLC外部接線圖外部接線圖 圖圖8-78-7為為PLCPLC外部接線的示意圖，實際接線時，還應(yīng)考慮到以下外部接線的示意圖，實際接線時，還應(yīng)考慮到以下幾個方面：幾個方面： （1 1）應(yīng)有電源輸入線，通常為）應(yīng)

55、有電源輸入線，通常為220V220V，50Hz50Hz交流電源，允許電源交流電源，允許電源電壓有一定的浮動范圍。并且必須有保護裝置，如熔斷器等。電壓有一定的浮動范圍。并且必須有保護裝置，如熔斷器等。 （2 2）1M1M、2M2M為輸入端每個分組的公共端，把為輸入端每個分組的公共端，把1M1M、2M2M連接起來再連接起來再連到連到PLC24VDCPLC24VDC電源的電源的M M端。端。1L1L、2L2L為輸出端每個分組的公共端，把為輸出端每個分組的公共端，把1L1L、2L2L連接起來再連到交流連接起來再連到交流220V220V電源的電源的L L端。端。 （3 3）輸出端的線圈和電磁閥必須加保護

56、電路，如并接阻容吸收）輸出端的線圈和電磁閥必須加保護電路，如并接阻容吸收回路或續(xù)流二極管。回路或續(xù)流二極管。信號名稱信號名稱外部元件外部元件內(nèi)部地址內(nèi)部地址信號名稱信號名稱外部元件外部元件內(nèi)部地址內(nèi)部地址總停按鈕總停按鈕SB1SB1不進不進PLCPLC鉆頭上升按鈕鉆頭上升按鈕SB7SB7I1.1I1.1主軸電機起動停止主軸電機起動停止SA1SA1不進不進PLCPLC缷料器推出按鈕缷料器推出按鈕SB8SB8I1.2I1.2液壓電機起動停止液壓電機起動停止SA2SA2不進不進PLCPLC缷料器退回按鈕缷料器退回按鈕SB9SB9I1.3I1.3冷卻電機起動停止冷卻電機起動停止SA3SA3不進不進PL

57、CPLC工作臺旋轉(zhuǎn)按鈕工作臺旋轉(zhuǎn)按鈕SB10SB10I1.4I1.4手動運行選擇手動運行選擇SA4-1SA4-1I0.0I0.0送料推進到位行程開關(guān)送料推進到位行程開關(guān)SQ1SQ1I1.5I1.5半自動運行選擇半自動運行選擇SA4-2SA4-2I0.1I0.1送料器退回到位行程開關(guān)送料器退回到位行程開關(guān)SQ2SQ2I1.6I1.6全自動運行選擇全自動運行選擇SA4-3SA4-3I0.2I0.2鉆頭下鉆到位行程開關(guān)鉆頭下鉆到位行程開關(guān)SQ3SQ3I1.7I1.7半自動運行按鈕半自動運行按鈕SB11SB11I0.3I0.3鉆頭上升到位行程開關(guān)鉆頭上升到位行程開關(guān)SQ4SQ4I2.0I2.0上料器推

58、進按鈕上料器推進按鈕SB2SB2I0.4I0.4缷料器推出到位行程開關(guān)缷料器推出到位行程開關(guān)SQ5SQ5I2.1I2.1上料器退回按鈕上料器退回按鈕SB3SB3I0.5I0.5缷料器退回到位行程開關(guān)缷料器退回到位行程開關(guān)SQ6SQ6I2.2I2.2工件夾緊按鈕工件夾緊按鈕SB4SB4I0.6I0.6工作臺旋轉(zhuǎn)到位行程開關(guān)工作臺旋轉(zhuǎn)到位行程開關(guān)SQ7SQ7I2.3I2.3放松按鈕放松按鈕SB5SB5I0.7I0.7工件夾緊完成壓力繼電器工件夾緊完成壓力繼電器SP1SP1I2.4I2.4鉆頭下鉆控制按鈕鉆頭下鉆控制按鈕SB6SB6I1.0I1.0工件放松完成壓力繼電器工件放松完成壓力繼電器SP2S

59、P2I2.5I2.5表表8-1 8-1 輸入信號對照表輸入信號對照表信號名稱信號名稱外部元件外部元件內(nèi)部地址內(nèi)部地址信號名稱信號名稱外部元件外部元件內(nèi)部地址內(nèi)部地址主軸電機接觸器主軸電機接觸器KM1KM1不進不進PLCPLC工件夾緊電磁閥工件夾緊電磁閥YV3YV3Q0.2Q0.2液壓電機接觸器液壓電機接觸器KM2KM2不進不進PLCPLC工件放松電磁閥工件放松電磁閥YV4YV4Q0.3Q0.3冷卻電機接觸器冷卻電機接觸器KM3KM3不進不進PLCPLC鉆頭下鉆電磁閥鉆頭下鉆電磁閥YV5YV5Q0.4Q0.4旋轉(zhuǎn)電機接觸器旋轉(zhuǎn)電機接觸器KM4KM4Q1.0Q1.0鉆頭退回電磁閥鉆頭退回電磁閥YV

60、6YV6Q0.5Q0.5送料推進電磁閥送料推進電磁閥YV1YV1Q0.0Q0.0缷料推出電磁閥缷料推出電磁閥YV7YV7Q0.6Q0.6送料退回電磁閥送料退回電磁閥YV2YV2Q0.1Q0.1缷料退回電磁閥缷料退回電磁閥YV8YV8Q0.7Q0.7表表8-2 8-2 輸出信號對照表輸出信號對照表圖圖8-7 8-7 設(shè)計設(shè)計PLCPLC外部接線圖外部接線圖8.4.5 8.4.5 設(shè)計功能流程圖設(shè)計功能流程圖 圖圖8-88-8為手動控制部分的順序功能圖，圖為手動控制部分的順序功能圖，圖8-98-9為自動半自動控制為自動半自動控制的順序功能圖，引入初始步的條件可以是初始化脈沖的順序功能圖，引入初始步