沈阳西门子授权代理商PLC

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PLC系统的开关量输出信号一般包括系统信号、指示信号和设备控制信号3大类。系统信号直接输出到其他PLC控制系统、DCS系统和计算机测控系统等，用于联络其他系统实现协调、握手或控制作用。指示信号一般包括设备状态、生产状态、运行状态和控制方式等，一般使用指示灯进行显示。设备控制信号包括电机接触器、电磁阀、比例阀和调节阀等各类阀体的控制。接触器和电磁阀一般使用开关量进行控制，比例阀和调节阀使用4～20mA电流信号进行控制。由此可见，PLC输出回路是PLC输出控制信号的通路，设计输出回路时可参考以下原则和方法：

  ①规划每张输出回路图的输出点数。与输入回路图类似，大多数PLC采用八进制编址、8位字节或16位字进行1/O编址，因此，在A4规格的图纸中设计8点输出回路比较合适。

  ②按照输出编址表的顺序依次设计输出回路图。在设计过程中，考虑到系统信号、显示信号和设备控制信号的隶属关系和相互关系，可能需要调整输出编址表。有时将交叉进行编址表的调整和输出回路图的设计。

  ③输出到外部的控制信号，分配接线端子，属于柜内的输出信号，如指示灯，则不经过端子。

  ④为了清楚地表达输出回路的逻辑关系，有时需要设计不属于本系统而属于其他系统的电气元件和连接关系，此时应将这些元件放在虚线框内。

  ⑤对于指示灯输出回路，无论是继电器输出型PLC还是晶体管输出型PLC，都可直接驱动指示灯，不必设计中间继电器。

  ⑥无论是AC220V的电磁阀，还是DC24V的电磁阀，为了提高系统的可靠性，一般在输出回路的设计中都增加中间继电器。如果驱动DC24V的电磁阀，应在电磁阀的线圈两端反向并联1支二极管，为线圈断开过程产生的反电势提供续流回路，保护触点并防止触点在断开时刻产生火花。如果驱动AC 220V电磁阀，电磁阀的线圈两端并联相应的阻容吸收电路。

  ⑦接触器的线圈电压一般为AC220V或AC380V，因此，在输出回路的设计中增加中间继电器，使用中间继电器的触点为接触器施加AC220V或AC380V的线圈电压。

  ⑧矩阵式输出回路的设计。当PLC系统的输出点数不够用时，可采用矩阵式输出，其原理如图5-3所示。用于输出矩阵行信号和列信号所对应的PLC的输出公共端连在一起，并和DC24V的负端连接，才能形成回路。图5-3使用Y10～Y13输出行信号，使用Y14～Y17输出列信号。例如，要点亮指示灯HL5，则Y10=OFF，Y15=ON，此时的DC 24V正端经过限流电阻、指示灯HL5，Y15的内部晶体管流回DC24V的负端，由此形成一个电流通路，因此指示灯亮。为了稳定地点亮所有指示灯，动态地输出行信号和列信号，刷新4行或4列信号的周期应小于或等于20ms，否则会出现闪烁。

  ⑨模拟量输出回路。一般PLC系统的模拟量输出模块可直接输出0～10V、-10～十10V等电压信号或0～20mA、4～20mA或一20～ 20mA等电流信号。在PLC系统中，一般采用电流信号，以提高模拟量输出信号的抗干扰能力。对于存在大功率电机、变频器等设备的场合，模拟量输出回路也应使用屏蔽线，并设计屏蔽接地。

  (1)端子图的设计

  端子图一般以表格的形式汇总电源图、输入回路和输出回路中使用的端子、信号名称及其线号。端子号一般每隔5节按1，5，10，…进行编号，便于查找。线号和信号名称应与输入、输出回路图中的标准一致。

  (2)面板布局图

  操作人员通过操作面板进行操作，因此，对面板上的元件进行合理布局是非常重要的。一般遵循以下原则和方法：

  ①简洁、完整、对称、协调，便于操作。

  ②按钮、选择开关和指示灯的横向间距、纵向间距一般取80mm为宜，避免太密而发生误操作。

  ③相对动作的按钮应该相邻排列，例如，左移和右移按钮应横向左右排列，上升和下降按钮可按上下垂直排列。

  ④相应的动作指示灯应位于其动作按钮的上方，使其动作显示直观明了。

  ⑤多级液位指示灯应垂直排列，便于直观显示液位情况，多个行程开关的指示可依据行程开关的实际动作方向进行垂直排列或横向排列。

  (3)底版元件安装图

  一般以简图的形式大致绘出元件在底版上的安装位置。

  (4)柜体结构图

  一般以简图的形式向柜体生产厂家表明柜体的基本尺寸、结构形式和工艺要求。

  PLC以微处理器为核心，具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。
   微机一般采用等待命令的工作方式工作。
   PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。每一次循环扫描所用的时间称为一个扫描周期。
   对每个程序，CPU从条指令开始执行，按顺序逐条地执行指令做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从条指令开始逐条顺序执行用户程序，直至结束又返回条指令，如此周而复始不断循环。
   PLC在每次扫描工作过程中除了执行用户程序外，还要完成内部处理、输入采样、通信服务、程序执行、自诊断、输出刷新等工作。PLC工作的全过程包括三个部分，即上电处理、扫描过程和出错处理。PLC工作的全过程可用图4所示的运行框图来表示。
   PLC通电后，CPU在系统程序的控制下行内部处理，包括硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保持范围设定及其他初始化处理等工作。
    PLC有很强的自诊断功能，PLC每扫描一次执行一次自诊断检查，确定PLC自身的动作是否正常，如电源检测、内部硬件是否正常、程序语法是否有错等。如检查出异常时，CPU面板的LED及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码；CPU能根据错误类型和程度发出信号，甚至进行相应的出错处理，使PLC停止扫描或强制变成STOP状态。
   PLC运行正常时，扫描周期的长短与用户应用程序的长短、CPU的运算速度、I/O点的情况等有关。通常用PLC执行1KB指令所需时间来说明其扫描速度（一般1-10ms/KB）。值得注意的是，不同指令执行时间是不同的，故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。若用于高速系统要缩短扫描周期时，可从软硬件上同时考虑。PLC周期性循环扫描工作方式的显著特点是：可靠性高、抗干扰能力强，但响应滞后、速度慢。