西門(mén)子PLC總代理商-開(kāi)封

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PLC信號(hào)傳輸電路組成和回路分析法

1.信號(hào)傳輸電路組成

在數(shù)字電路中，信號(hào)傳輸電路由信號(hào)傳輸電源、信號(hào)發(fā)生電路和信號(hào)接收電路組成，如圖1.4-9所示。

信號(hào)發(fā)生電路是指能產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量信號(hào)或脈沖序列信號(hào)的電路，如電子開(kāi)關(guān)。信號(hào)發(fā)生電路本身也需要電源供給。信號(hào)接收電路是指能對(duì)傳輸?shù)拈_(kāi)關(guān)量信號(hào)和脈沖序列信號(hào)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)信號(hào)的電路，一般為電子開(kāi)關(guān)電路，其本身也需要電源供給。

圖 1.4-9中電源是指信號(hào)傳輸回路的電源供給，在實(shí)際電路中，上述三種電路電源可以是各自獨(dú)立的，也可以共用一個(gè)電源，視具體電路結(jié)構(gòu)與連接而定。

圖1.4-9 脈沖信號(hào)傳輸電路組成

目前，PLC的輸入端口均采用光電耦合電路作為信號(hào)接收電路。輸入到PLC內(nèi)部的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和脈沖序列信號(hào)是由光敏三極管以后的電路完成的，這個(gè)電路有獨(dú)立的電源和控制電路，與發(fā)光二極管電路是隔離的，可以不去討論它。實(shí)際的接收電路是發(fā)光二極管電路。

對(duì)信號(hào)傳輸電路的分析包含兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是信號(hào)發(fā)生電路和信號(hào)接收電路的邏輯電平的電壓值要一致，如不一致則需通過(guò)電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換(下面的討論不涉及這個(gè)內(nèi)容);二是信號(hào)傳輸電路要能夠形成正確的信號(hào)電流回路，而回路分析法是判斷信號(hào)傳輸電路連接否正確的較基本的分析方法。

回路分析是電子電路較基本的分析方法，任何復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)都可以化簡(jiǎn)成一個(gè)個(gè)基本回路來(lái)分析。因此，掌握基本回路的分析方法在學(xué)習(xí)電路連接時(shí)特別重要?；净芈肥怯蓽珀P(guān)、負(fù)載和電源組成的一個(gè)閉合的回路。具體到開(kāi)關(guān)量控制電路中，開(kāi)關(guān)為信號(hào)發(fā)生電路，負(fù)載為信號(hào)接收電路，電源提供信號(hào)回路的電流。

信號(hào)回路分析有以下兩方面的內(nèi)容：

(1)信號(hào)發(fā)生電路(開(kāi)關(guān))、信號(hào)接收電路(負(fù)載)和電源要能組成一個(gè)閉合的回路。具體到實(shí)際電路中，就是電源取自哪里，從電源的正極出發(fā)能不能經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)，負(fù)載是否形成一條閉合的回路。

(2)信號(hào)能正確傳輸。具體到實(shí)際電路中，就是基本回路中，各個(gè)元件的連接必須能形成回路電流(僅作定性分析，不作定量考慮)。

圖1.4-10為一無(wú)源開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)回路，端子1，2的右面是信號(hào)接收電路(相當(dāng)于PLC的數(shù)字量輸入端口電路)，開(kāi)關(guān)則為信號(hào)源。由電源正極出發(fā)經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)、端子1、發(fā)光二極管、電阻和端子2回到電源負(fù)極，組成了一個(gè)閉合回路。當(dāng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，發(fā)光二極管正向偏置，有電流流過(guò)，發(fā)光二極管就會(huì)導(dǎo)通發(fā)光。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，發(fā)光二極管截止不發(fā)光，從而使光電耦合器產(chǎn)生導(dǎo)通和截止，相當(dāng)于把“0”和“1”送入PLC輸入端。因此，這個(gè)電路連接是正確的。但如果電源極性接反或發(fā)光二極管極性接反，這時(shí)，雖然也能形成一個(gè)閉合回路，但不論開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)，發(fā)光二極管都處于截止?fàn)顟B(tài)，不能把開(kāi)關(guān)信號(hào)送入PLC，說(shuō)明電路連接不正確。

圖1.4-10 無(wú)源開(kāi)關(guān)信號(hào)傳輸電路分析

圖1.4-11為一有源開(kāi)關(guān)信號(hào)傳輸回路，端子1，2仍然為信號(hào)接收端，而端子3，4 則為有源 NPN型電子開(kāi)關(guān)信號(hào)源。由圖中可以看出，信號(hào)回路由電源正極經(jīng) NPN型三極管、電阻和發(fā)光二極管回到電源負(fù)極，形成了一個(gè)閉合回路。同樣，當(dāng)NPN型三極管C，E兩端導(dǎo)通時(shí)，發(fā)光二極管在正向偏置的情況下，就會(huì)導(dǎo)通發(fā)光當(dāng)三極管截止時(shí)，發(fā)光二極管截止不發(fā)光，而使光電耦合器隨三極管開(kāi)關(guān)發(fā)出“0”和“1”送入PLC輸入端。

和無(wú)源開(kāi)關(guān)相比，它的另一個(gè)特點(diǎn)是開(kāi)關(guān)本身需要電源。因此，在有源開(kāi)路的信號(hào)回路中，就出現(xiàn)了兩個(gè)電源。一個(gè)電源為有源電子開(kāi)關(guān)電源E2，另一個(gè)電源為信號(hào)回路電源E1。有源電子開(kāi)關(guān)的控制電源可以取自外置電源(如圖1.4-11)，也可以與信號(hào)傳輸回路共用一個(gè)電源。同理，在連接中，電子開(kāi)關(guān)的電源也必須與其控制電路形成一個(gè)閉合回路。如果不能形成閉合回路，電子開(kāi)關(guān)不起作用，同樣為不正確連接。

圖1.4-11 有源開(kāi)關(guān)信號(hào)傳輸電路分析

要進(jìn)行上述分析，就涉及PLC輸入/輸出和外部設(shè)備、元器件相關(guān)電子電路信息問(wèn)題。例如PLC內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)、信號(hào)傳輸方式、輸入端口和輸出端口的電流方向，內(nèi)部有沒(méi)有電源，能否供外接使用和外部設(shè)備、元器件電子電路結(jié)構(gòu)等。沒(méi)有這些詳細(xì)資料，就不能進(jìn)行正確的連接。因此，向供貨商索取這些資料或用其他方法獲取這些資料是工控人員必須做的工作程序。

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SIMATIC ET 200MP. PROFINET 輸入輸出設(shè)備 接口模塊 IM 155-5 PN HF， 針對(duì) ET 200MP電子模塊； 直至 12 個(gè)輸入輸出模塊* PS； 直至較多 30 個(gè)輸入輸出模塊帶 附加 PS； 內(nèi)置 2端換機(jī)；RJ45共享設(shè)備；MRP； IRT >=0.25ms；節(jié)拍同步 固件較新；I&M0...3； 按**級(jí)啟動(dòng)， S2 冗余；共享設(shè)備，帶 4 個(gè)控制器 適用于運(yùn)行與 有源背板總線一起 （從固件 V4.4 起）

PLC對(duì)用戶程序進(jìn)行循環(huán)掃描分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。

                                       PLC用戶程序掃描過(guò)程
 1．輸入采樣階段
        CPU將全部現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)，如按鈕、限位開(kāi)關(guān)、速度繼電器的通斷狀態(tài)經(jīng)PLC的輸入接口讀入輸入映像寄存器，這一過(guò)程稱(chēng)為輸入采樣。輸入采樣結(jié)束后進(jìn)入程序執(zhí)行階段后，期間即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，輸入映像寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)不再隨之變化，直至一個(gè)掃描循環(huán)結(jié)束，下一次輸入采樣時(shí)才會(huì)較新。這種輸入工作方式稱(chēng)為集中輸入方式。
        2．程序執(zhí)行階段
        PLC在程序執(zhí)行階段，若不出現(xiàn)中斷或跳轉(zhuǎn)指令，就根據(jù)梯形圖程序從首地址開(kāi)始按“自上而下、從左往右”的順序進(jìn)行逐條掃描執(zhí)行，掃描過(guò)程中分別從輸入映像寄存器、輸出映像寄存器以及輔助繼電器中將有關(guān)編程元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)“0”或“1”讀出，并根據(jù)梯形圖規(guī)定的邏輯關(guān)系執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的元件映像寄存器中保存。而需向外輸出的信號(hào)則存入輸出映像寄存器，并由輸出鎖存器保存。
        3．輸出處理階段
        CPU將輸出映像寄存器的狀態(tài)經(jīng)輸出鎖存器和PLC的輸出接口傳送到外部去驅(qū)動(dòng)接觸器和指示燈等負(fù)載。這時(shí)輸出鎖存器保存的內(nèi)容要等到下一個(gè)掃描周期的輸出階段才會(huì)被再次刷新。這種輸出工作方式稱(chēng)為集中輸出方式。

成套配電柜安裝的質(zhì)量問(wèn)題往往被許多工作人給忽視，由于對(duì)這些問(wèn)題的處理不當(dāng)給實(shí)際工作帶來(lái)了不少麻煩。那在實(shí)際的操作中我們注意些什么呢？

首先我們來(lái)分析一下常產(chǎn)生的一些質(zhì)量問(wèn)題，主要有以下幾點(diǎn)：

基礎(chǔ)型鋼焊接處焊渣清理不凈，除銹不干凈，油漆刷不均勻，有漏刷現(xiàn)象。







柜（盤(pán)）內(nèi)，電器元件、瓷件油漆損壞。







柜（盤(pán)）內(nèi)控制線壓接不緊，接線錯(cuò)誤。







手車(chē)式柜二次小線回路輔助開(kāi)關(guān)切換失靈，機(jī)械性能差。

根據(jù)以上存在的問(wèn)題我們應(yīng)該采取相應(yīng)的措施：

提高質(zhì)量意識(shí)，加強(qiáng)作業(yè)者責(zé)任心，做好工序搭接和自、互檢檢查。







加強(qiáng)責(zé)任心，保護(hù)措施具體。







加強(qiáng)技術(shù)學(xué)習(xí)，提高技術(shù)素質(zhì)。加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提高工作責(zé)任心。







反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整，達(dá)不到要求的部件要求廠方更換

S7-300與S7-200通過(guò)EM277進(jìn)行PROFIBUSDP通訊，需要在STEP7中進(jìn)行S7-300站組態(tài)，在S7-200系統(tǒng)中不需要對(duì)通訊進(jìn)行組態(tài)和編程，只需要將要進(jìn)行通訊的數(shù)據(jù)整理存放在V存儲(chǔ)區(qū)與S7-300的組態(tài)EM277從站時(shí)的硬件I/O地址相對(duì)應(yīng)就可以了。
　　插入一個(gè)S7-300的站：

選中STEP7的硬件組態(tài)窗口中的菜單 Option? Install newGSD，導(dǎo)入SIEM089D.GSD文件，安裝EM277從站配置文件，如下圖：