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1、输入端
交流接触器分为三个部分,线圈、主触点和辅助触点,其中线圈的作用是通电以后产生磁力吸合衔铁衔铁,衔铁托动触点吸合或断开,达到继电器通断的目的。
那么,就会有主触点和辅助触点之分,主触点因容量大有灭弧装置,一般拖动大负载,而辅助触点无灭弧装置,且容量较小,一般用作反馈或连接指示灯,交流接触器中有三组主触点,六个接线端子。
分为输入端和输出端,输入端的含义就是电源接线端,当然交流接触器六个端子中没有严格说明哪一侧作为输入,哪一侧作为输出,选择一侧接入电源线即可称这一侧为输入端。
2、输出端
输入端确定以后,对应侧就为输出端,输出短顾名思义就是连接输出对象,也就是负载端,也就是使用交流接触器控制的对象,当交流接触器没有工作时,输出端电源不能接通。
交流接触器工作时输出端供电,负载运行,就是输出端的含义。
3、辅助触点
以上讲到继电器都有主触点和辅助触点之分,其中主触点主要用于控制大功率负载,辅助触点只用于做反馈或自锁互锁使用。
在交流接触器中的辅助触点用作互锁和自锁的比较多,自锁的作用是让交流接触器一直处于连续运行状态,如果没有自锁,那么只能用作点动。
如果辅助触点用作互锁,一般是防止两个或两个以上交流接触器同时启动,在不能同时启动的两个接入接触器之间使用主触点来互锁,可以达到限制的目的。
西门子6ES7313-6CG04-0AB0详细说明
一、综述 根据木工封边机的技术要求,英威腾采用人机界面、PLC控制系统、变频器全集成方案,具体方案示意图请参见图一。 PLC控制系统与人机界面之间采用标准的modbus协议,控制系统与变频器之间主要采用多段速的控制方式,同时通过英威腾PLC的N:N通讯,读取必要的变频器状态信息。 另外,根据英威腾工程师的经验,对现有的电气安装情况提出了一些建议,希望能对设备稳定性提供一些帮助。二、 系统描述 1.控制系统 人机界面采用英威腾VF系列触摸屏,10寸彩色产品性价比较高,具备很好的人机交互功能。 PLC控制系统采用英威腾控制器IVC1系列,该产品具有的性价比,与VF以及英威腾变频器组成的小型自动化产品解决方案。 ⒉ 现有的封边机各工位靠行程开关的信号延时动作,不仅安装调试不方便,在终客户现场环境比如电压的波动,机械的磨合等都可能造成传送带的速度有波动,这样各工位的动作也多少会受到影响,理论每次的动作都存在一定的误差范围,所以一般的封边机也分高中底三种速度,因此触摸屏上也要对应三种不同速度的延时参数。 现在采用英威腾的方案:增加一个编码器,减掉原有的七个行程开关。用编码器走位置控制。这样不仅控制更**也节约安装调试时间,降低机械的故障率。 根据英威腾工程师的 经验,针对现有电气安装情况,特地提出如下三方面的改进建议,希望能对设备的稳定提供帮助。 1.多个安装板之间没有很好的连接 通常当两个设备相互间有信号连接,同时又各自在不同地点接地,如果两个接地点之间存在地电位差,就会产生地环路干扰。也就是共模干扰。如图二所示:为了避免这种干扰,可以在机柜内并联接地。机柜内通过汇流排一点接地,每个设备都通过独立的,尽可能短的,足够粗的地线连接到机柜内的接地点上。 建议采用短而粗的电缆分别将安装板与接地点连接。 2. 布线路径可以优化, 尽量避免信号线和电机动力线平行走线 模拟量信号线和动力线在一个线槽内走线,会在模拟量信号线上产生尖峰干扰信号。 通常为了避免这种情况,应按照如下原则: (1) 不同电压等级的线缆(24V, 110/220V和400V), 应该分开走线; (2) 模拟量信号线,应该独立走线; (3) 信号线,通信线等和电子控制元件控制线,动力线之间的距离应该>20CM。如果不能,中间应该用金属板隔开。 3. 接触器控制线圈可以考虑增加阻容元件防浪涌 电子可控开关在动作时会产生大量的尖峰干扰信号,其峰值可能达到4000V,如图三所示: 接线图: |
目前,不少电气设计人员仍然采用经验设计法来设计plc顺序控制系统,不仅设计效率低,容易出差错,而且设计阶段难以发现错误,需要多次调试、修改才符合设计要。本文提出的4种简易设计方法,能快速地一次设计成功PLC顺序控制系统。 1.特点顺序控制系统是指按照预定的受控执行机构动作顺序及相应的转步条件,一步一步进行的自动控制系统。其受控设备通常是动作顺序不变或相对固定的生产机械。这种控制系统的转步主令信号大多数是行程开关(包括有触点或无触点行程开关、光电开关、干簧管开关、霍尔元件开关等位置检测开关),有时也采用压力继电器、时间继电器之类的信号转换元件作为某些步的转步主令信号。 为了使顺序控制系统工作可靠,通常采用步进式顺序控制电路结构。所谓步进式顺序控制,是指控制系统的任一程序步(以下简称步)的得电必须以前一步的得电并且本步的转步主令信号已发出为条件。对生产机械而言,受控设备任一步的机械动作是否执行,取决于控制系统前一步是否已有输出信号及其受控机械动作是否已完成。若前一步的动作未完成,则后一步的动作无法执行。这种控制系统的互锁严密,即便转步主令信号元件失灵或出现误操作,亦不会导致动作顺序错乱。 2.设计思路本文提出的4种简易设计方法都是先设计步进阶梯,在步进阶梯实现由转步主令信号控制辅助继电器得失电;然后根据步进阶梯设计输出阶梯,在输出阶梯实现由辅助继电器控制输出继电器得失电。这4种设计法所设计的梯形图电路结构及相应的指令应适用于大多数PLC机型,具有通用性。 由于各种PLC机型的编程元件代号及其编号不尽相同,为便于阐述,本文约定:所有梯形图中的输入继电器、输出继电器、辅助继电器(又称内部继电器)的代号分别为:X、Y、M。设计中所用到的某些功能指令,如置位指令约定为S×,复位指令为R×;移位指指令为SR×。其中的“×”表示编程元件的编号,用十进制数表示。用这些方法设计实际的控制系统时,应将编程元件代号和编号变换成所选用的PLC机型对应的代号和编号。
下面分别介绍各种设计方法。其中,前3种方法的设计依据都是图1所示的顺序控制流程。图中,步1的转步主令信号X0为连接启动按钮的输入继电器(为简明起见,后述的转步主令信号均省去“输入继电器”几个字,只提输入信号),X1为原位开关信号,X2、X3、X4分别为步2、3、4的转步主令开关信号。M1~M5分别为各步的受控辅助继电器。Y1~Y4分别为各步受控的输出继电器。 一、逐步得电同步失电型步进顺序控制系统设计法 如图2所示,这种设计方法是根据“与”、“或”、“非”的基本逻辑关系,设计成串联、并联或串、并联复合的电路结构。
1.步进阶梯的设计步进阶梯的结构 如图2a所示。步1的M1得电条件是受控机械原位开关X1处于压合状态(若受控机械有多个执行机构,则要求每个执行机构的原位开关均处于压合状态),满足原位条件后按起动按钮X0才能得电。M1得电后自锁,并为步2提供步进条件信号(M1的常开触点)。步1的执行动作完成时触发的行程开关信号X2作为步2的转步条件信号。步2的M2的输入满足其步进条件和转步条件后得电自锁,并为步3提供步进条件信号。按此规律即可实现后续每一工作步辅助继电器的得电和自锁。停止步M5的步进条件信号和转步条件信号分别为:后一个工作步M4发出的步进条件信号(M4的常开触点)和该步动作完成时所触发的转步信号X1。由于M5的得电信号令控制系统失电,所以M5的回路不自锁,而且要将其常闭触点串联在步1回路的左端。从步2起后续各个步的回路构成分支回路。一旦M5得电便使整个系统失电。如不用分支回路的结构,也可采用图3所示的回路。即把M5常闭触点分别串联在每步辅助继电器的回路上。应该注意的是:无论工作步还是停止步,如果某步的转步主令信号有多个,则应将多个转步主令信号互相串联。
2.输出阶梯的设计输出阶梯 如图2b所示。其设计方法是:(1)在控制流程图中,找出某输出继电器M在哪一步开始得电和在哪一步开始失电,以此确定其得电信号(步进阶梯中使M开始得电的辅助继电器常开触点)和失电信号(步进阶梯中使M开始失电的辅助继电器常闭触点);(2)将得电信号、失电信号和受控输出继电器线圈串联。如果某个输出继电器在一个工作循环中多次得电失电,则将每次得失电的串联信号互相并联即可。例如,图1中输出继电器Y1要求在步1和步3得电,在其余步失电。在图2b画其控制回路时,将图1所示的次得电信号M1和次失电信号M2串联,第二次得电信号M4和第二次失电信号串联,然后将二者并联起来,再与Y1的线圈串联便构成Y1的控制回路。其余依此类推。 二、逐步得电逐步失电型步进顺序控制系统设计法 1.步进阶梯设计 按图1所示的控制流程,采用逐步得电逐步失电型顺序控制系统设计法设计的步进阶梯如图4a所示,其电路结构与图3的不同点之一是每步的失电由下一步辅助继电器的常闭接点控制;之二是步1回路必须串联步2至后工作步4的辅助继电器常闭触点。以防电路工作时,因误操作再次起动而导致控制顺序错乱。其余的电路结与图3相同。 2.输出阶梯设计输出阶梯如图4b所示,输出继电器的控制回路根据控制流程直观确定。例如,输出继电器Y1要求在步1、3得电,则将步1、3的辅助继电器M1、M3的常开触点并联,再与Y1的线圈串联即可。其余输出继电器的控制回路构成方法与此相同。
四、移位指令型顺序控制系统设计 1.步进阶梯设计设计依据如图6所示。图7a为按图6所示要求采用移位指令设计法设计的顺序控制系统步进阶梯,这种步进阶梯由一个8位移位寄存器(由移位指令定义辅助继电器M20~M27而成)作为控制元件。该移位寄存器中的IN为移位数据输入端,CP为移位脉冲输入端,R为复位端。这三个输入端的输入信号均为脉冲上升沿有效。对顺序控制系统来说,输入IN的信号必须是一个单脉冲信号,即移位数据为“1”。起动步1时,IN和CP同时输入按钮信号X0的脉冲上升沿后,在IN端生成的移位数据“1”便移入移位寄存器的M20位,此时该位有输出(即输出M20的常开触点闭合信号),建立步1程序,并为步2提供步进条件信号;M20的常闭触点即时断开IN输入端和CP的步1输入端,完成数据“1”输入和移位脉冲输入。从步2起,本步的转步主令信号一发出(X2接通),便输入一个移位脉冲上升沿,使原来移入M20位的数据“1”移入M21位,建立步2程序,并为步3提供步进条件信号。移位后,M20位的状态变为0,即其相应的步1被撤销,输出为0。依此类推便可实现整个步进阶梯逐步得电和逐步失电。后一步完成并回到原位(X1接通)时,接通移位寄存器的复位端R,使移位寄存器复位清零,整个控制系统失电停止。
四、移位指令型顺序控制系统设计
图7 移位指令型顺序控制电路
设计这种步进阶梯时要注意以下问题:(1)在一个自动工作循环内,移位寄存器的移位数据输入端IN只允许起动时输入一个单脉冲信号。也就是说起动时只能输入移位数据“1”。步进阶梯的工作原理就是根据输入的数据“1”,在移位寄存器中逐步向高位移位来实现逐步得电和逐步失电。所以输入端IN要串联每个移位输出位的常闭触点;(2)移位寄存器对移位脉冲输入端开关的抖动非常敏感。若开关抖动一次,相当于多输入了一个移位脉冲,移位数据“1”随之多移了一位。由于接点式开关被触发时难免产生抖动。为消除这种影响,在移位脉冲输入端的步1输入回路,必须串联移位寄存器0位(本例为M20)的常闭触点,一旦移位数据移入M20位,便断开步1的输入回路;而从步2开始,每步的输入回路也要串联上一位的常开触点。例如步2的输入回路要串联上一位M20的常开触点。这样,当移位到步2转步主令信号对应的M21位时,便立即断开步2的输入回路。采用这样的移位脉冲输入回路结构,可确保每步的转步输入信号持续时间只有PLC的一个扫描周期(一般只有几Ms),因开关的抖动时间远大于PLC的一个扫描周期。所以可有效地消除开关抖动的影响 2.输出阶梯设计图7b为输出阶梯,其结构与图4b相同,只是辅助继电器编号不同而已。 上述4种PLC顺序控制系统设计方法的共同特点是: (1)由输入继电器控制辅助继电器(包括由置位/复位指令和移位指令定义的辅助继电器),按此构成步进阶梯; (2)由辅助继电器控制输出继电器,以此构成输出阶梯; (3)无论步进阶梯还是输出阶梯,都是很有规律的回路结构。不管要设计的顺序控制系统有多少步,也不管其输入输出点数有多少,只要弄清各种设计方法所设计的步进阶梯和输出阶梯的回路结构的规律性,根据设计依据,套用其中任一种设计方法的回路结构,就能快速地一次成功设计出较复杂的PLC顺序控制系统。 |