西门子6SE7024-7ES87-1FE0
PLC的内部等效继电器电路
PLC是一种专用微机,但用它来实现继电接触控制系统的功能时,就勿须从计算机的角度去研究,而是将PLC的内部结构等效为一个继电器电路。在PLC内部的一个触发器等效为一个继电器,通过预先编制好并存人内存的程序来实现控制作用的,因此,对使用者来说,可以不去理会微机及存储器内部的复杂结构,而是将PLC看成是由许多继电器组成的控制器,但这些继电器的通断是由软件来控制的,因此称为“软继电器”。
任何一个继电器控制系统,都是由输人部分、逻辑部分和输出部分组成,如图4-4-3所示。
输人部分是由一些控制按钮、操作开关、限位开关、光电管信号等组成,它接收来自被控对象上的各种开关信息,或操作台上的操作命令。
逻辑部分是根据被控对象的要求而设计的各种继电器控制线路,这些继电器的动作是按一定的逻辑关系进行的。
输出部分是指根据用户需要而选择的各种输出设备.如电磁阀线圈、接通电机的各种接触器、信号灯等。
当将PLC:看成是由许多“软继电器”组成的控制器时,可以画出其相应的内部等效电器电路.如图4-4-4所示。
由图4-4-4可以看出,PLC的内部等效电路(如图中的大框线内所示)分别与用户输人设备和输出设备相连接。输人设备相当于继电器控制电路中的信号接收环节,如操作按钮、控制开关等;输出设备相当于继电器控制电路中的执行环节,如电磁阀、接触器等。
在PLC内部为用户提供的等效继电器有输人继电器、输出继电器、辅助继电器、时间继电器、计数继电器等。
输人继电器与PLC的输入端子相连接,用来接受外部输人设备发来的信号,它不能用内部的程序指令控制。
输出继电器的触头与PLC的输出端子相连接,用来控制外部输出设备,它的状态由内部的程序指令控制。www.dqjsw.com.cn
辅助继电器相当于继电器控制系统中的中间继电器,其触头不能直接控制外部输出设备。
时间继电器又称为定时器0个定时器的定时值确定后,一旦启动定时器,便以一定的单位(例10 ms)开始递减(或递增),当定时器中设定的是时值减为0(或增加到设定值)时,定时器的触头就动作。
计数继电器又称为计数器。每个计数器的计数值确定后,一且启动计数器,每来一个脉冲。计数值便减(或加)1,直到设定的计数值减为0(或增加到设定值)时,计数器的输出触头就动作。
值得注意的是,上述“软继电器”只是等效继电器,PLC中并没有这样的实际继电器,“软继电器”的线圈中也没有相应的电流通过,它们的工作完全由编制的程序来确定
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PLC的输出端经常连接的是感性输出设备(感性负载),为了抑制感性电路断开时产生的电压使PLC内部输出元件造成损坏。因此,当PLC与感性输出设备连接时,如果是直流感性负载,应在其两端并联续流二极管;如果是交流感性负载,应在其两端并联阻容吸收电路。如图7所示。
图中,续流二极管可选用额定电流为1A、额定电压大于电源电压的3倍;电阻值可取50~120Ω,电容值可取0.1~0.47μF,电容的额定电压应大于电源的峰值电压。接线时要注意续流二极管的极性。
PLC与七段LED显示器的连接
PLC可直接用开关量输出与七段LED显示器的连接,但如果PLC控制的是多位LED七段显示器,所需的输出点是很多的。
如图所示,电路中,采用具有锁存、译码、驱动功能的芯片CD4513驱动共阴极LED七段显示器,两只CD4513的数据输入端A~D共用PLC的4个输出瑞,其中A为*低位,D为*高位。LE是锁存使能输入端,在LE信号的上升沿将数据输入端输入的BCD数锁存在片内的寄存器中,并将该数译码后显示出来。如果输入的不是十进制数,显示器熄灭。LE为高电平时,显示的数不受数据输入信号的影响。显然,N个显示器占用的输出点数为P=4+N。
如果PLC使用继电器输出模块,应在与CD4513相连的PLC各输出端接一下拉电阻,以避免在输出继电器的触点断开时CD4513的输入端悬空。PLC输出继电器的状态变化时,其触点可能抖动,因此应先送数据输出信号,待该信号稳定后,再用LE信号的上升沿将数据锁存进CD4513
PLC的编址就是对PLC内部的元件进行编码,以便程序执行时可以唯一地识别每个元件。PLC内部在数据存储区为每一种元件分配一个存储区域,并用字母作为区域标志符,同时表示元件的类型。如:数字量输入写入输入映象寄存器(区标志符为I),数字量输出写入输出映象寄存器(区标志符为Q),模拟量输入写入模拟量输入映象寄存器(区标志符为AI),模拟量输出写入模拟量输出映象寄存器(区标志符为AQ)。除了输入输出外,PLC还有其他元件,V表示变量存储器;M表示内部标志位存储器;SM表示特殊标志位存储器;L表示局部存储器;T表示定时器;C表示计数器;HC表示高速计数器;S表示顺序控制存储器;AC表示累加器。掌握各元件的功能和使用方法是编程的基础。下面将介绍元件的编址方式。
存储器的单位可以是位(bit)、字节(Byte)、字(Word)、双字(DoubleWord),那么编址方式也可以分为位、字节、字、双字编址。
1.位编址
位编址的指定方式为:(区域标志符)字节号�位号,如I0.0;Q0.0;I1.2。
2.字节编址
字节编址的指定方式为:(区域标志符)B(字节号),如IB0表示由I0.0~I0.7这8位组成的字节。
3.字编址
字编址的指定方式为:(区域标志符)W(起始字节号),且*高有效字节为起始字节。例如VW0表示由VB0和VB1这2字节组成的字。
4.双字编址
双字编址的指定方式为:(区域标志符)D(起始字节号),且*高有效字节为起始字节。例如VD0表示由VB0到VB3这4字节组成的双字
在实际运用中,当需要对PLC的规模作出评价时,较为普遍的作法是根据输入/输出点数的多少或者程序存储器容量(字数)的大小作为评价的标准,将PLC分为小型、中型和大型(或小规模、中规模和大规模)三类,
存储器容量的大小决定存储户程序的步数或语句条数的多少。输入/输出点数与程序存储器容量之间有内在的联系。当输入/输出点数增加时,顺序程序处理的信息量增大,程序加长,因而需加大程序存储器的容量。
一般来说,数控车床、铣床、加工中心等单机数控设备所需输入或输出点数多在128点以下,少数复杂设备在128点以上。而大型数控机床,FMC、FMS、FA则需要采用中规模或大规模PLC。
为了突出可编程序控制器作为工业控制装置的特点,或者为了与个人计算机“PC”或脉冲编码器“PLC”等术语相区别,除通称可编程控制器为“PLC”外,目前不少厂家,其中有些是世界**的PLC厂家,还采用了与PLC不同的其他名称。现将几种常见名称列举如下:
微机可编程控制器(Microprocessor Programmable Controller-MPC);
可编程接口控制器(Programmable Interface Controller-PIC);
可编程机器控制器(Programmable Machine Controller-PMC),
可编程顺序控制器(Programmable Seguence Controller-PSC)。