【文章內容簡介】 輸出部件 輸出部件 電源部件 8 電源部分將外部接入的交直流電源轉換成 CPU、存儲器等電子電路工作所需的直流電源。 PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用，它的好壞直接影響PLC7的功能 和可靠性。如果沒有一個良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的， 因 此 PLC的制造商對電源的設計和制造也十分重視。目前大部分 PLc使用開 關式穩(wěn)壓電源。 (5)編程器 編程器是 PLC必不可少的重要外圍設備。主要用于對用戶程序進行輸入、檢查、調試和修改，并用來監(jiān)視 PLC的工作狀態(tài)。 PLC 的功能 PLC系統(tǒng)一般由以下基本功能構成 ： (1)控制功能 邏輯控制：眥具有與，或、非、異或和觸發(fā)器等邏輯運算功能，可以代替繼 電器進行開關量控制 。 定時控制：它為用戶提供了若干個電子定時器，用戶可自行設定：接通延時、 關斷延時和定時脈沖等方式。 計數控制：用脈沖控制可以實現加、減計數模式，可以連接碼盤進行位置檢測。 順序控制：在前道工序完成之后， 就轉入下一道工序，使一臺 PLC可作為多部步迸控制器使用。 (2)輸入／輸出接口調理功能 具有 A／ D， D／ A轉換功能，通過 I／ o模塊完成對模擬量的控制和調節(jié)．位數和精度 可以根據用戶要求選擇。具有溫度測量接口，直接連接各種電阻或電偶 。 (3)編程、調試等 使用復雜程度不同的手持、便攜和桌面式編程器、工作站和操作屏，進行編程、調試、監(jiān)視、試驗和記錄，并通過打印機打印出程序文件。 9 PLC 的工作原理及方式 最初研制生產的 PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構成的控制裝置，但這兩者的運行方式是不 相同的。繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式，即如果這個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點 (包括其常開或常閉觸點 )在繼電器控制線路的哪個位置上都會立即同時動作． PLC的 CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點 (包括其常開或常閉觸點 )不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作 。 為了消除二者之間由于運行方式不同而造成的差異，考慮到繼電器控制裝置各類觸點的動作時問一般在 100ms以上，而 PLC掃描用戶程序的時間一般均小于100ms。因此， PLC采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式 — 掃描技術。這樣在對于 I／ 0響應要求不高的場合， PLC與繼電器控制裝置的處理結果上就沒有什么區(qū)別了。 PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進行工作的．即在 PLC運行時， CPU根據用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號 (或地址 號 )作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶 程序，直至程序結束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作 。 PLC的一個 掃描周期必經輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。見圖 2． 2。 第 N1 個掃描周期 第 N個掃描周期 第 N+1 個掃描周期 用戶程序執(zhí)行 輸出刷新 輸出刷新 10 圖 PLC掃描周期示意圖 SIMATIC S7 工業(yè)軟件 西門子的工業(yè)軟件分為 二 個不同的種類： （ 1）編程和工程工具 編程和工程工具包括所有基于 PLC 或 PC 用于編程、組態(tài)、模擬和維護等控制所需的工具。 STEP 7 標準軟件包 SIMATIC S7 是用于 S7300/400， C7 PLC 和SIMATIC WinAC 基于 PC 控制產品的組態(tài)編程和維護的項目管理工具， STEP 7Micro/WIN 是在 Windows 平臺上運行的 S7200 系列 PLC 的編程、在線仿真軟件。 （ 2）基于 PC 的控制軟件 基于 PC的控制系統(tǒng) WinAC允許使用個人計算機作為可編程序控制器（ PLC）運行用戶的程序，運行在安裝了 Windows 操作系統(tǒng)的 SIMATIC 工控機或其它任何商用機。 WinAC 提供兩種 PLC，一種是軟件 PLC，在用戶計算機上作為視窗任務運行。另一種是插槽 PLC（在用戶計算機上安裝一個 PC 卡），它具有硬件 PLC 的全部功能。 WinAC 與 SIMATIC S7 系列處理器完全兼容，其編程采用統(tǒng)一的 SIMATIC 編程工具（如 STEP 7），編制的程序既可運行在 WinAC 上，也可運行在 S7 系列處理器上。 S7200 系列 PLC 的硬件配置 S7200 系列 PLC 可提供 4 種不同的基本單元和 6 種型號的擴展單元。其系統(tǒng)構成包括基本單元、擴展單元、編程器、存儲卡、寫入器、文本顯示器等。 基本單元 S7200 系列 PLC 中可提供 4 種不同的基本型號的 8 種 CPU供選擇使用，其輸入輸出點數的分配見表 22： 表 22 S7200系列 PLC中 CPU22X的基本單元 型 號 輸入點 輸出點 可帶擴展模塊數 11 S7200CPU221 6 4 — S7200CPU222 8 6 2 個擴展模塊 78 路數字量 I/O 點或 10 路模擬量 I/O 點 S7200CPU224 14 10 7 個擴展模塊 168 路數字量 I/O 點或 35 路模擬量 I/O 點 S7200CPU226 24 16 2 個擴展模塊 248 路數字量 I/O 點或 35 路模擬量 I/O 點 S7200CPU226XM 24 16 2 個擴展模塊 48 路數字量 I/O 點或 35 路模擬量 I/O 點 擴展單元 S7200 系列 PLC 主要有 6 種擴展單元，它本身沒有 CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴展 I/O 點數， S7200 系列 PLC 擴展單元型號及輸入輸出點數的分配如表 23所示。 表 23 S7200系列 PLC擴展單元型號及輸入輸出點數 類 型 型 號 輸入點 輸出點 數字量擴展模塊 EM221 8 無 EM222 無 8 EM223 4/8/16 4/8/16 模擬量擴展模塊 EM231 3 無 EM232 無 2 EM235 3 1 傳感器選擇與設計 光 電式 傳感器是 自動藥品罐裝機 在藥粒 灌裝生產線上的一個關鍵設備 , 藥粒灌裝的準確性 ,將直接影響生產線的生產質量 ,所以高速準確計數是光電式自動藥品罐裝機的關鍵技術 。 目前 ,在粒狀藥品灌裝生產線上 ,廣泛采用的是模板式的計數系統(tǒng) ,當改變每一瓶的灌裝量時 ,需要換不同的計數模板 , 并且該種系統(tǒng)的灌裝效率越來越不能滿足使用廠家的要求 ,希望有一種高效灌裝的計數方法 .本文介紹的光電式自動藥品裝瓶數粒機系統(tǒng)就是為了滿足粒狀藥品高速灌裝生 12 產線的需要設計的 .本系統(tǒng)采用的光電計數方式是當今 藥粒 灌裝生產線上被大量使用的最新技術 .該種光電式 自動藥品裝瓶數粒機計數準確 , 提高了生產廠家的產品質量 。 光電開關的原理 光電開關是傳感器大家族中的成員，它把發(fā)射端和接收端之間光的強弱變化轉化為電流的變化以達到探測的目的。由于光電開關輸出回路和輸入回路是電隔離的，所以它可以在許多場合得到應用。光電開關（光電傳感器）是光電接近開關的簡稱，它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關將輸入電流在發(fā)射器上轉換為光信號射出，接收器再根據接收到的光線的強弱或有無對目 標物體進行探測。多數光電開關選用的是波長接近可見光的紅外線光波型。 光電開關是由發(fā)光源和受光器兩部分組成。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內，彼此間用透明絕緣體隔離。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，常見的發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。在輸入端加電信號使發(fā)光源發(fā)光，光的強度取決于激勵電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應而產生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實現了電一光一電的轉換 13 圖 光電開關工作原理圖 光電開關一般都具有良好的回差特