讲真,这么全的PLC输入输出各种回路接线,第一次看见
一、输入回路接线
输入电路是PLC接收信号的端口(对模拟量来说一般为0-40MA直流电流或0-10V直流电压信号),输入接线是指外部输入器件(任何无源的触点和集电极开路的NPN三极管)接通输入回路闭合,同时输入指示的发光二极管亮。常用外部输入器件有按钮,接近开关,转换开关,拨码器,各种感应器等,是对系统发出各种控制信号的主令电器。
(一)PLC输入模块与主令电器电器类设备的连接
图中松下PLC为直流汇点式输入,即所以输入点共用一个公共端COM,同时COM端内带有DC24V电源,在编写程序时注意外部设备使用的是常闭还是常开触点
输入端的电气原理图中停止按钮SB0用常闭触点,串在控制线中,用于停机控制。启动按钮SB1用常开触点。在设计的两个梯形图完成的控制功能相同,但停机信号X0使用的触点类型不同,那么连接在端点的外部停机按钮触点类型也就不同
I/O分配SB0-X0,SB1-X1,输出K0-Y0。当外部使用长闭触点,不操作该按钮,输出Y0正常接通,在PLC控制系统中,外部开关无论是启动还是停止一般都选用常开型。
(二)接近开关与PLC输入模块的连接
在PLC控制系统设计中接线的工作比重叫小,但它是编程设计的基础。要保证接线工作正确性,需PLC的输入输出电路有一个清楚的了解。
1.PLC直流输入电路:分有源型(共阳极)输入电路,漏型(共阴极)输入电路。所以漏型输入电路PLC的COM端是外接直流电源的正极,如西门子S7-400PLC直流输入模块的COM端必须接外部电源的正极。所以西门子PLC输入信号为低压信号,如果外部信号为高压信号应该通过中间继电器转换。
2.PLC交流输入电路电压一般为AC120V或AC230V,经过电阻的限流和电容的隔离在经过整流变成直流三个环节,所以输入信号延迟时间比直流电路长,但是输入端是高电压,输入信号的可靠信高,一般用于环境恶劣,对响应要求不高的场合。
(三)开关量信号与PLC输入模块的连接
对于不同的PLC输入电路应正确选择传感器(NPN或PNP)的输入方式,NPN型传感器动作时,OUT端为0V,(NPN型输出端OUT应和PLC的输入端漏型相连)输出低电平信号。PNP型传感器动作时,OUT端为+V,输出高电平信号。
(四)PLC输入回路接线的优化
1、减少输入点数,分组输入
如图上系统分自动和手动两种工作方式,Q1-Q8为手动方式用到的 输入信号,S1-S8为自动方式用到的输入信号。S1和Q1共用输入点X0,PLC运行时只会用到其中一组信号,所以可以共用PLC的输入点。(图中二极管是用来防止寄生回路,避免错误输入信号的产生。
2、输入设备的多功能化:在PLC系统中可以借助PLC逻辑功能来实现一个设备在不同条件下产生不同作用的信号。
3、不同形式的直流输入信号与PLC连接
直流有源输入输入信号一般都是24V,这类信号与其他无源开关量信号混合接入PLC输入点时电压的0V点一定要接。上图输入点I0.0,I0.1连接光电编码器,接近开关的输出OUT信号,它们的驱动电源由PLC自身的24V电压提供
不同电压直流信号与PLC输入模块输入点的连接,注意信号电位差的参考点必须相同。即它们的0V信号必须连接在一起。
4、对与用长线引入PLC的开关量信号可以用小行继电器来转接输入信号,避免外部的强电感应的干扰。
二、输出回路接线
由于PLC输出元件被封装在线路板上并连接至输出端子板上,若将输出元件短路将烧毁印制电路板,所以应用熔断器保护输出元件。开关量输出模块有继电器,晶体管,晶闸管输出。输出端接线分公共输出和独立输出。直流输出的续流管保护,交流输出阻容吸收电路,晶体管,晶闸管输出的旁路电阻保护,以及外部紧急停车电路。
(一)PLC输出有三种,这三种输出回路的配线应注意
1、继电器输出配线:通用于交直流电路,不同公共点可以带不同交直流电压负载。负载容量以负载性质区分,阻抗负载2A/1点,8A/4点COM ,感抗负载容量80VA,灯泡负载100W。可知继电器型输出的PLC可通过相对大的电流,但输出触点响应的时间相对较慢。
2、晶体管输出:通用于直流电路,电压范围DC5-30V,阻抗负载0.5A/1点,0.8A/4点COM ,感抗负载容量12W/DC24,灯泡负载1.5W/DC24。可知晶体管型输出的PLC输出触点响应时间快,但个通过的电流小。
3、晶闸管输出:适应高频动作,但只能带DC5-30V,负载最大电流电流为0.5A,灯泡负载30W。
4、在输出回路必须设置适当熔断器作为保护。DC直流感抗负载要并联二极管以延长触点寿命,二极管规格为耐压时负载电压5-10倍,电路大于负载电流。
5、氖灯或小电流负载需要并联浪涌吸收器。
6、马达正反转电路,除PLC内部程序要设计互锁,输出外部配线也必须互锁配线。
(二)COM 点的选择
因为PLC内部没有熔断器,需在COM点处加一个熔断器。当负载种类多且电流大可采用一个COM点带1-2个输出点的PLC产品,当负载数量多且种类少可采用一个COM点带4-8个输出点的PLC产品。
(三)PLC与感性设备的连接
当PLC输入输出端接有感性负载元件时,直流输出的续流管保护(直流电路两端并联续流二极管),交流输出阻容吸收电路。
对与大容量负载电路,须在继电器主触头两端连接RC阻容吸收电路
(四)PLC与七段LED显示器的连接
上图两只CD4513的数据输入端A-D共用PLC四个输出端Y0-Y3,A为最底D为最高,LE 为寄存输入端,当LE 为高电平时,输入数据将存在芯片内的寄存器中,并将其译码后显示出来。如PLC使用继电器输出模块时,与CD4513相连的输出各端在接一个下拉电阻,避免输出继电器断开的时候CD4513输入端悬空。
七段数码管有共阴极(公共极接地)和共阳极(公共极接+5V)两种,是电气仪表常用的数显器件。
(五)PLC控制系统输出回路接线的优化
1、减少输出点的措施
① 巨阵输出:要使某个设备(负载)接通工作,只要控制相对应的输出继电器接通即可,采用巨阵输出必须将同一时间段接通的负载安排在同一列。
②分组输出:PLC每个输出点可以控制两个不同时工作的负载,当两组负载不会同时工作事,可以通过外部转换开关SA进行切换。
③ 并联输出:两个通段完全相同的负载可并联后共用PLC的一个输出点。
④ 提高PLC输出可靠性措施:PLC输出模块的继电器触点容量一般为2A,如果输出点的负载功率太大,可以采用输出继电器带动一个中间继电器,在由中间继电器驱动负载。
西门子S7-300称重编程你懂吗?大型工厂必备,5分钟后就学会了
原创不易,请勿抄袭!
在这样一个吃快餐的时代,希望大家可以珍惜并支持每个原创的知识传播者,谢谢大家。
关于工厂中的电气应用以及入门级PLC和专家级PLC我都会陆续讲解到,包括欧姆龙PLC,台达PLC,西门子S7-200、S7-200smart、S7-300/400、博途等;喜欢的话请点赞并加关注,您的支持是我坚持写下去的动力。今天我们用到的程序实例和效称软件等等我已打包好,需要的请将您的邮箱留在评论区,我会一一发送。
上篇文章我们讲了西门子S7-200如何使用称重传感器+称重模块进行编程调试,校称等操作。但西门子S7-200已经不常用了,所以我们今天聊一聊主流大型工厂最常见的称重方式,S7-300连接称重传感器+称重模块进行控制。
SIWAREX U称重模块集成在SIMATIC S7-300和ET200分布式系统中,主要特征如下:
· 通过用ET 200M 连接至PROFIBUS DP,而用于分布式现场称重仪表
· 测量重量或力,分辨率可达65000,精度0.05 %
· 双通道模块可接两台秤,节省空间
· 可以将远程数显仪表直接连接到TTY 接口
· 使用SIWATOOL U 程序可方便的对秤进行设置和校准
· 支持不用标定砝码而进行理论校正
· 支持在不必重新校正秤的情况下更换模块
· 可用于EX 防爆应用
因为西门子S7-300良好的拓展性以及西门子优秀的网络系统(Profibus-DP,和PROFINET等),这使得一个大型工厂可以非常容易的实现集中控制,就是一个工厂只有一两个大脑,所有信息通过它们一目了然,所以假设一个工厂里面有数十个称重传感器,如果使用其他方法很难将这些传感器集中控制,但通过S7-300/400加远程IO就很简单了,所以很多工厂都使用这种方法;在这里要阐明一下,西门子S7-300或者S7-400的称重控制系统成本非常高,所以不适合小工厂,称重的性价比相比其他PLC或者单片机差多了,但它的优势同样明显,那就是依托于西门子的系统之下,几乎可以整合所有设备。
今天我们使用的硬件有CPU317,ET200M,西门子S7-300拓展称重模块SIWAREX U,以及称重传感器。这是摘自我做的一个项目,对于称重的学习,ET200M这个硬件不是必须的,我只想让大家多了解一些。
这种方式的编程分为两步,一PLC配置硬件,调试软件。二设置称重模块参数,校称。
一上篇文章我们说过,西门子S7-200的称重模块需要的是库文件来驱动识别称重模块,那么西门子S7-300需要的驱动在哪里?答案是在硬件组态里。
首先我们打开STEP7,新建项目配置后CPU后打开硬件组态,将需要的模块拖进去。然后硬件是这样的。目前为止硬件我们就配置完成。
打开软件
建立项目
硬件配置
然后我们讲一讲软件编程,软件编程,我们需要用到几个程序块,例子程序我已打包好,大家如果想用的话直接复制即可。
我们看一下里面的程序功能。
例子程序
然后我们介绍下里面的程序,其中
功能详情
OB1调用FC1,并将称重结果赋给MW200;OB40,OB82,OB100为空程序不用改。FB45,FC30,SFB52,SFB53,DB8,UDT9,DB11需要直接下载进去,不可更改。
FC1调用FB45和FC30,并将数据存在DB11里,DB10为FB45背景数据块。
然后整个程序里最重要的就是FC1。
我们看一下FC的Network 1,调用FB45,以DB10作为背景数据块,其中IN0为硬件地址,在硬件配置中可以找到(该例子程序是256)。IN1为FB45外部数据的存放位置,该程序是DB11,所以该地址是11,如果是DB12,该地址就是12,其他的格式按照图片所示,不可更改,因为DB11的格式是由UDT9控制的,具体含义不需要理解。
FC30是软件清零和校称用的,需要配合上位机做控制,我们这里选择保留功能,但校称用与S7-200类似的方法,那就是通过SIWATOOL U进行校称。
因为SIWAREX U可以连接两个通道,即两组称重传感器,所以最后从称重系统里读到的重量值就是DB11.DBW12(一通道)和DB11.DBW20(二通道)。
程序编好后,打开仿真软件,下载进去,没有报警,没有问题,大家如果有硬件的话就可以下到硬件里了。
仿真没有问题
二我们需要的软件是SIWATOOL U和一根232通信电缆,一头裸露,另一头为9针串口,接线图如下,如果校称电脑没有串口的话买一个串口转USB电缆也可以。
通信电缆接线图
SIWAREX U接线图
接完线后在电脑侧打开软件
更改语言为英语或汉语
选择电脑的接口
选择合适的接口
按照电脑里显示的接口选择
在线监控
在线
点击DISPLAY按钮,显示读数
点击左侧”Calibration channel1 (DR3)”设定称重模块通道1的相关参数:
进入Adjustment digits菜单,激活通道1,如下图所示,然后点击”Send”按钮(其它参数默认)。对于双通道的称重模块,如果某个通道不使用,一定要将使其处于未激活状态。因为对于已经激活的通道,称重模块会自动检测该通道是否已经正确连接了传感器,如果此时没有连接传感器,那么称重模块报错,SF灯亮。
通道激活
进入Scale parameters菜单,点击Receive按钮,读取DR3中的参数;
A. 传感器灵敏度 (Characteristic value): 在传感器样本或手册上可以查到其灵敏度,称重模块提供三种灵敏度,即1mV/V、2mV/V和4mV/V,选择与传感器实际灵敏度最接近且高一档的数值,如灵敏的为1.5mV/V,则应在SIWATOOL中选择2mV/V
B. 标定砝码的重量(Adjustment weight):100kg
C. 小数点个数(Decimal place for the remote display):No decimal point(没有小数点)。注意:如果一个小数点,则校秤砝码重量Adjustment weight 输入1000;如果2个小数点,则校秤砝码重量Adjustment weight 输入10000;
D. 显示单位(Weight unit)
其它参数默认,然后点击”Send”按钮。
设定校称值
在空秤的情况下,执行零点标定,如下图所示:
执行上述操作后,显示如下:
(11)将100kg砝码放在称重传感器上,然后执行标定操作,如下图:
执行完毕后,显示结果如下:
称重模块标定结束,可以正常使用。
最后提醒大家一下,无论是更换称重模块还是更换称重传感器我们都需要重新效称,即使没有损坏的话,传感器使用时间过长也需要重新效称才能保持准确度。
四小时的心血啊,希望大家喜欢,分享知识是我最大的快乐!想要资料的留下邮箱。
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