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? 3.9 自控设备表 图 5-12 电气管线敷设图 ? 4 PLC 系统设计 ? 4.1 西门子 PLC 概述 ? PLC 即可编程控制器 ,是计算机技术与继电逻辑控制概念相结合的产 物,其低端为常规继电逻辑控制的替代装置,而高端为一种高性能的 工业控制计算机。它主要由 CPU 、存储器、输入组件、输出组件、电 源及编程器 等组成。 ? S7-200PLC 的主要模块如下。 ? 1. CPU 模块 ? S7-200 有 5 种 CPU 模块。 CPU221 无扩展功能,适于用做小点数的微型控 制器。 CPU222 有扩展功能, CPU224 是具有较强控制功能的控制器, CPU226 和 CPU226 XM 适用于复杂的中小型控制系统。 ? S7-200 CPU 的指令功能强,有传送、比较、移位、循环移位、产生补 码、调用子程序、脉冲宽度调制、脉冲序列输出、跳转、数制转换、 算术运算、字逻辑运算、浮点数运算、开平方、三角函数和 PID 控制 指令等。 ? S7-200 CPU 的指令功能强,有传送、比较、移位、循环移位、产生补 码、调用子程序、脉冲宽度调制、脉冲序列输出、跳转、数制转换、 算术运算、字逻辑运算、浮点数运算、开平方、三角函数和 PID 控制 指令等。 ? 数字量输入 中有 4 个用做硬件中断, 6 个用于高速功能。 32 位高速加 / 减计数器的最高计数频率为 30kHz ,可对增量式编码器的两个互差 90 °的脉冲序列计数,在计数值等于设定值或计数方向改变时产生中 断,在中断程序中可及时地对输出进行操作。 ? RS-485 串行通信口 的外部信号与逻辑电路之间不隔离,支持 PPI 、 MPI 、 自由通信口协议和 PROFIBUS 点对点协议(使用 NETR/NETW 指令)。 ? 2. 数字量扩展模块 ? 用户选用具有不同 I/O 点数的数字量扩展模块,可以满足不同的控制 需要,节约投资费用。用户可选用 8 点、 16 点或 32 点的数字量输入 / 输出模块 。 ? 3. 模拟量扩展模块 ? 模拟量 I/O 模块的主要任务就是 实现 A/D 转换 和 D/A 转换 。 ? 在工业控制中,某些输入量(如压力、温度、流量、转速等)是模拟量,某 些执行机构(如晶闸管调速装置、电动调节阀和变频器等)要求 PLC 输出模拟 信号,而 PLC 的 CPU 只能处理数字量。被控变量首先被传感器或变送器转换为 标准的电流或电压信号,如 4 ~ 20mA 、 1 ~ 5V 、 0 ~ 10V , PLC 再用 A/D 转换器将 它们转换成数字量。这些数字量可能是二进制数的形式,也可能是十进制数 的形式,带正负号的电流或电压在 A/D 转换后用二进制补码表示。 D/A 转换器 将 PLC 的数字输出量转换为模拟电压或电流,再去控制执行器。这一控制过程 同其他计算机控制系统如出一辙。 ? 4. 热电偶、热电阻扩展模块 ? EM231 热电偶、热电阻模块具有 冷端补偿电路 ,如果环境温度迅速变化,则会 产生额外的误差,建议将热电偶和热电阻模块安装在环境温度稳定的地方。 ? EM231 热电偶模块可用于 J 、 K 、 E 、 N 、 S 、 T 和 R 型热电偶,用户可用模块下方 的 DIP 开关来选择热电偶的类型。 ? 热电阻的接线方式有 2 线 、 3 线 和 4 线 三种。 ? 5. 通信模块 ? EM277 PROFIBUS-DP 通信扩展从站模块用来将 S7-200 连接至 PROFIBUS- DP 网络, EM277 模块通过串行 I/O 总线连接到 S7-200CPU 模块, PROFIBUS-DP 网络经过 DP 通信端口连接到 EM277 模块,这个端口可按 9600bps ~ 12Mbps 之间的 PROFIBUS 波特率运行。作为从站, EM277 模块 接收从主站来的 I/O 配置,向主站发送数据和接收来自主站的数据。 EM277 可以读写 S7-200 CPU 中定义的变量存储区中的数据块,使用户 能与主站交换各种类型的数据。类似地,从主站传来的数据存储到 PLC 的变量存储区中后,可以传送到其他数据区中。 ? 6. 通信处理器 ? SIMATIC NET CP243-2 通信处理器是 S7-200 的 AS-i 主站,它最多可以 连接 31 个 AS-i 从站。 S7-200 可以同时处理两个 CP243-2 ,每个 CP243-2 的 AS-i 网络上最多能有 124 点开关量输入( DI )和 124 点开关量输出 ( DO ),通过 AS-i
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