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SIMATIC S7-300，CPU 312C 带 MPI 的紧凑型 CPU， 10 DE/6 DA， 2 个快速计数器(10 kHz) 集成电源 24V DC， 工作存储器 64 KB， 前连接器（1x 40 极）和 需要微型存储卡
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图2-6是CPU222模块的外部接线图,8个输人点I0.0-10.7分为两组,1M和2M分别是两组输人点内部电路的公共端。L 和M端子分别是模块提供的24V直流电源的正极和负极，可用该电源作为输人电路的电源(见图2-6)。24V直流电源还可以用于外部的电子传感器。
1L和2L分别是两组输出点内部电路的公共端。如果是继电器输出,输出回路可使用AC220V电源电压。
可编程序控制器的交流电源接在L1(相线)和N(零线)端,此外还有保护接地(PE)端子。
图2-6 CPU222的外部接线
可编程序控制器的工作原理
用触点和线圈实现逻辑运算
在数学量控制系统中,变量仅有两种相反的工作状态,如高电平和低电半、继电器线圈的通电和断电、触点的接通和断开,可用逻辑代数中的1和0束表示它们。在波形图中,用高电平表示1状念,用低电平表示0状态。
“与"、“或”、“非”逐辑运算的输人/输出关系如表2-1所示,用继电器电路或梯形图可以实现“与”、“或"、“非”逻辑运算(见图27)。用多个触点的串、并联电路可以实现复朵的逻辑运算,例如图2-8中的繼电器电路实现的逻辑运算可用逻辑代数式表示为：
KM=(SB1 KM) •SB2•FR
表2-1 逻辑运算关系表
上式左边的KM与图中的线圈相对应,右边的KM与KM的常开触点相对应，SB2与SB2的常闭触点相对应。在继电器电路围和梯形图中，战圈的状态是输出量或被控量,触点的状态是输人量。继屯器的线围通电时,其常开触点接通.常闭触点断开;线的断电时,北常开触占断开素风融点闭合。梯光图中的位操作元性如可偏整序控制器的输出00.0)的缺点和线圈也有类似的关系。
接触器的结构和工作原理与继电器的基本相同,区别仅在于继电器触点的钢定电流较小
图2-7 基本理辑运算
a)与b)或c)非
(如几十毫安),而接触器是用来控制大电流负载的,例如它可以控制额定电流为几十安培至上千安培的异步电动机。
图2-8是用交流接触器控制异步电动机的主电路、控制电路和有关的波形图。按下起动按钮SB1,它的常开触点接通,电流经过SB1的常开触点和停止按钮SB2的常闭触点,流过交流接触器KM的线圈,接触器的衔铁被吸合,使主电路中KM的3对常开触点闭合,异步电动机M的三相电源接通,电动机开始运行,控制电路中接触器KM的辅助常开触点同时接通。放开起动按钮后,SB1的常开触点断开,电流经KM的辅助常开触点和5B2的常闭触点流过KM的线围,电动机继续运行。KM的辅助常开触点实现的这种功能称为“自锁"或“自保持"，它使继电器电路具有类似于RS触发器的记忆功能。
在电动机运行时按停止按钮SB2,它的常闭触点断开,使KM的线圈失电,KM的主触点断开、异步电动机的三相电源被切断,电动机停止运行,同时控制电路中KM的辅助常开触点断开。当停止按钮SB2被放开,其常闭触点闭合后,KM的线圈仍然失电,电动机继续保持停止运行状态。图2-8给出广有关信号的波形图,图中用高电平表示1状态(线圈通电、按钮被按下),用低电平表示0状态(线圈断电、按钮被放开)。
图2-8异步电动机控制电路
图中的热继电器FR用于过载保护,电动机过载时，经过一段时间后,FR的常闭触点断开,使KM的线圈断电,电动机停转。
第五版运动控制系统应用案例运动控制是指在复杂条件下，将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动。由于运动控制的动力源多数来自于电动机，因此，运动控制指通过对电动机电压、电流、频率等输入量的控制，实现机械运动**的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制，使机械机构按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。
现代运动控制技术是机电一体化的核心技术，其涉及电机学、电力电子技术、微电子技术、计算机控制技术、控制理论、信号检测与处理技术等多门学科。现代工业生产对运动控制系统提出了日益复杂的要求，科学技术的快速发展为研制和生产各类新型运动控制装置提供了支撑与保障。现代运动控制系统广泛存在于机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等领域。
基于PLC的运动控制系统结构组成与分类
运动控制系统结构组成
运动控制系统种类多样。典型的现代运动控制系统的硬件由上位计算机、运动控制器、功率驱动装置、电动机、执行机构、传感器反馈检测装置等部分组成。运动控制系统结构组成如图2.8所示。
图2.8中，运动控制器通常由具有运动控制功能的PLC担任，其主要任务是根据上位控制系统的决策命令、预先设定的控制策略、运动控制要求和传感器的反馈信号进行逻辑、数学运算、将分析、计算所得出的控制命令以数字脉冲信号或模拟电压信号的形式送到电动机驱动器中，动器进行功率变换后驱动电动机运转，电动机通过传动机构带动机械机构运动，完成期望的机械运动。执行电动机种类和规格型号繁多，常见类型有步进电动机、直流电动机、交流伺服电动机、直线电动机等。
运动控制系统分类
运动控制系统分类方法较多，各种分类方法从不同角度诠释运动控制系统。
(1)按照控制形式分类
运动控制系统按照控制形式分类为开环控制和闭环控制。其中，闭环控制又分为单闭环控制和多闭环控制。
(2)按照执行电动机的类型分类
用直流电动机驱动机械机构的系统为直流传动系统，用交流电动机驱动机械机械机构的系统为交流传动系统。
(3)按照被控物理量分类
以转速为被控量的系统为调速系统，以角位移或直线位移为被控量的系统为随动系统。
(4)按照驱动方式分类
运动控制系统按照驱动方式分为电气控制、液压控制和气动控制。
随着工业生产中机电一体化设备的复杂化和控制性能要求的提高，现代运动系统正朝着高性能、智能化、柔性化、网络化和数字化的方向发展。提高运动控制系统的性能主要从提高电动机制造工艺、优化逆变器硬件组成、选择高精度的检测元件和改进驱动控制策略等几个方面进行，这使运动控制系统具有了高精度、高速度、高效率、高可靠性等能力。
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