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可编程序控制器的外部接线方法

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：

 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。

  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

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

控制性能

可以分为**机、中档机和低档机。

低档机

这类可编程序控制器，具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低，能带的输入和输出模块的数量比较少。

比如，德国SIEMENS公司生产的S7-200就属于这一类。

中档机

这类可编程序控制器，具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算，也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID运算。工作速度比较快，能带的输入输出模块的数量也比较多，输入和输出模块的种类也比较多。

比如，德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。

**机

这类可编程序控制器，具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID运算，还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快，能带的输入输出模块的数量很多，输入和输出模块的种类也很全面。这类可编程序控制器可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。

比如，德国SIEMENS公司生产的S7-400就属于这一类。

结构

整体式

整体式结构的可编程序控制器把电源、CPU、存储器、I/O系统都集成

plc结构plc结构

在一个单元内，该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC。

控制点数不符合需要时，可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。

组合式

组合式结构的可编程序控制器是把PLC系统的各个组成部分按功能分成

plc组合plc组合

若干个模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一，模块的种类却日趋丰富。比如，一些可编程序控制器，除了－些基本的I/O模块外，还有一些特殊功能模块，像温度检测模块、位置检测模块、PID控制模块、通讯模块等等。组合式结构的PLC特点是CPU、输入、输出均为独立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、I/O点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。

叠装式

叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是CPU自成独立的基本单元（由CPU和一定的I/O点组成），其它I/O模块为扩展单元。在安装时不用基板，仅用电缆进行单元间的联接，各个单元可以一个个地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧。

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