西门子软启动代理商PLC模块

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PLC电源回路设计

本机床采用了24V电源统一供电的形式(见图5-47)，PLC电源、PLC输入电源、输出电源、24V控制回路电源等共用一个DC24V稳压电源，以简化控制系统，降低制造成本。

  考虑到本机床的24V电源容量较大，为了平衡三相负载，24V电源的稳压电源采用了三相进线稳压电源，内部设有稳压、平波、过流等保护电路，了24V电源质量。

  由于系统采用了集中供电，DC24V电源根据需要被分为若干支路，并采用立的保护断路器。此外，支路电源的接通/断开时序还受到强电回路的控制。

  a.PLC电源支路(11L 、12L )。11L 为PLC的电源模块输入，采用断路器F10 进行保护。此支路不受DC24V"继电器-接触器"控制回路的控制，在总电源接通后，PLC 直接投入工作，以便对设备进行有效的保护。该支路电源还有提供给机床各类指示等的24V 电源(12L )，它与PLC电源模块同时供电的原因如下。

  (a)由于机床的实际工作状况(包括报警)都要通过指示灯指示，它安全可靠。当指示灯短路时，机床状态将不能检测，因此，通过断路器F10同时切断PLC的电源。

  (b)在PLC程序设计中，通常要求机床“开机”后的动作是通过自动测试程序，逐一接通或者同时接通的方式，自动检测指示灯的工作状态;它也可表明PLC的用户程序已经进入正常运行的状态。因此，即使是在PEC的其他输入/输出电源出现故障的情况下，只要PLC工作，指示灯的电源予以确保。

  串联于12L 的触点K4/1为机床启动信号，它在"机床启动"(安全继电器K4接通)后接通，详见下述的强电控制回路设计。

  b.控制电源支路(13L 、14L )。控制电源支路13L 为控制系统的“继电器-接触器"控制回路用电源，主要用于紧急分断电路、机床启动/停止控制电路、安全电路等。

  在PLC输出中的接触器、中间继电器等，同属于"继电器-接触器"控制类，因此，这些PLC输出模块的电源14L 同样由本支路供给，但在紧急分断回路正常、机床启动(安全继电器K4接通)后才能提供。

  c.PLC输入电源支路(15L )。15L 为PLC的全部输入信号的公用电源支路，采用断路器F12进行保护。此支路同样不受“继电器-接触器”控制回路的控制，在总电源接通后，直接投入工作，以便通过输入信号对设备进行有效的状态监控。

  通过以上两个电源支路，了机床在开机时严格遵守以下时序：机床总电源接通→PLC电源接通→PLC运行用户程序→通过输入信号监控机床状态→启动机床→显示机床的实际工作状态或者报警状态。从而，确保了机床在安全、可靠的情况下启动，并能及时发现、排除故障与报警。

  d.电机制动器电源支路(16L )。此电源用于X、Y、Z、A轴伺服电机的制动器松开控制，根据欧洲安全标准规定，对于高速运动的机械部件，不管其坐标轴是否存在由于自重等原因的“自落”，用于驱动的电机都带有制动器，因此，本机床上的全部伺服电机均带有制动器。

  电机制动器电源受紧急分断安全继电器K4与机床启动继电器K4/1的控制，在紧急分断的情况下，通过“冗余”设计的触点，确保了制动器松开电源的可靠断开(夹紧制动器)，为安全停机提供了良好的。

  电机制动器电源支路1(16L )安装有立的断路器F13进行短路保护.

  e.PLC输出电源支路1(17L )。PLC输出电源支路1(17L )是驱动安全防护门闭锁装置(电磁铁)的PLC输出模块的DC24V电源，此支路不受"继电器-接触器"控制回路的控制，在总电源接通后，可以直接投入工作，以便需要时打开安全防护门，对设备实施有效的维修与调整。

  PLC输出电源支路1(17L )安装有立的断路器F14进行短路保护，

  f.PLC输出电源支路2(18L )。PLC输出电源支路2(18L )是供给机床液压系统电磁阀的PLC输出模块的24V电源，此支路受"继电器-接触器"控制回路中的安全防护门用安全继电器组合装置K6/1的控制。它在机床启动、安全防护门完全关闭后才能工作。

  PLC输出模块的电源控制通过“冗余”设计的触点，确保了该部分电源的可靠断开为安全防护提供了良好的。

  PLC输出电源支路2(18L )安装有立的断路器F15进行短路保护。

  在以上电源分组完成后，机床中PLC的电源模块、1/O模块只需根据各自的性质，参照相关模块的连接办法，依次与以上电源端连接即可，不需要进行其他考虑。

PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。即在PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至程序结束。然后重新返回条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。

PLC的一个扫描周期必经输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。

PLC在输入采样阶段：以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入，并将其写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。

PLC在程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令，经相应的运算和处理后，其结果再写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变。

输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中，并通过一定的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。