【文章內(nèi)容簡介】 的掃描便停止。 PLC 是按集中輸入、集中輸出，周期性循環(huán)掃描的方式進行工作的。每一次掃描所用的時間稱作掃描周期或工作周期。在一個掃描周期中， PLC 一般將完成部分或全部的以下操作： 讀輸入 → 處理通信請求 → 執(zhí)行邏輯控制程序 → 寫輸出執(zhí)行 → CPU 自診斷。 PLC 就是這樣周而復(fù)始的循環(huán)這些動作過程一 直到關(guān)機。 當(dāng) PLC 上電后，處于正常運行時，它將不斷重復(fù)掃描過程，并不斷循環(huán)重復(fù)下去。分析上述掃描過程，如果不考慮遠程的服務(wù)要求，這樣掃描過程就只有 “ 輸入采樣 ” 、“ 程序執(zhí)行 ” 和 “ 輸出刷新 ” 三個階段了。這三個階段是 PLC 工作過程的中心內(nèi)容，也就是 PLC 的工作原理。 PLC 系統(tǒng)選型 燃油鍋爐系統(tǒng) 設(shè)計選擇了 西門子 模塊化中小型 PLC 系統(tǒng) S7200，它能滿足 系統(tǒng) 性能要求的應(yīng)用，應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。其模塊化、易于實現(xiàn)分布 、 易于用戶掌握等特點使得 S7200 成為各種 中小型 性能要求控制任務(wù)的 首選 。 S7200 系 列具有的多種性能的CPU 和豐富的 I/O 擴展模塊，使用戶可以完全根據(jù)實際應(yīng)用選擇合適的模塊。 當(dāng)任務(wù)規(guī)模擴大時，可隨時使用附加的模塊 對 PLC 進行擴展。 西門子 S7200 所具備的高電磁兼容性和強抗振動，抗沖擊性，使其具有 更 高的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性 。 此外， S7200 系列 PLC 還具有模塊點數(shù)密度高，結(jié)構(gòu)緊湊，性價比高，性能優(yōu)越，裝卸方便等優(yōu)點。 與一般計算機一樣， CPU 是 PLC 的核心，它按 PLC 中系統(tǒng)程序賦黑龍江工程學(xué)院 7予的功能控制 PLC 有條不紊的進行工作。 CPU 主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制 和 狀態(tài)總線構(gòu) 成 。 CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路 ， 內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元 。 CPU 的主要任務(wù)是控制用戶程序和數(shù)據(jù)接收與存儲；用掃描的方式通過 I/O 接口接收現(xiàn)場信號的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入映像寄存器或數(shù)據(jù)存儲器中；診斷 PLC 內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯誤等； PLC 進入運行狀態(tài)后，從存儲器讀取用戶指令，經(jīng)過命令解釋后按指令規(guī)定的任務(wù)進行數(shù)據(jù)傳送、邏輯或算術(shù)運算等；根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)標志位的狀態(tài)和輸出映像寄存器的內(nèi)容，再經(jīng)輸出部件實現(xiàn)輸出控制、制表打印或數(shù)據(jù)通信等功能。 PLC 產(chǎn)品的種類繁多。 PLC 的型號不同 ， 對應(yīng)著其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等均各不相同 ， 適用的場合也各有側(cè)重。因此 ， 合理選用 PLC，對于提高 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標有著重要意義。 PLC 的選擇主要應(yīng)從 PLC 的機型、容量、 I/O 模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。 PLC 機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下 ， 力爭最佳的性能價格比。選擇時應(yīng)主要考慮到合理的結(jié)構(gòu)型式 ， 安裝方式的選擇 ,相應(yīng)的功能要求 ， 響應(yīng)速度要求 ， 系統(tǒng)可靠性的要求 ,機型盡量統(tǒng) 一等因素。 PLC 是為工業(yè)自動化設(shè)計的通用控制器 ,不同檔次 PLC 的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。 通常 PLC 的輸入類型可以是直流、交流或交直流，使用最多的是直流信號輸入PLC。輸入電路的電源可由外部供給，有的也可由 PLC 自身的電源提供。 表 31 S7200 系列 PLC CPU 型號表 通過對燃油鍋爐控制系統(tǒng)控制要求的分析可知，系統(tǒng)共有開關(guān)量輸入點 5 點，開關(guān)量輸出點 7 點，所以選用 CPU224，它可以擴展 7 個模塊能夠滿足控制要求。 CPU224的外圍接線圖如圖 所示。 特 性 CPU221 CPU222 CPU224 CPU224 XP CPU226 CPU226 XM 程序存儲區(qū) 4096B 4096B 8192B 12288B 16384B 24576B 數(shù)據(jù)存儲區(qū) 2048B 2048B 8192B 10240B 10240B 20480B 本機 I/O 6入 4出 8 入 6 出 14入 10出 14入 10出 24入 16出 24 入 16 出 擴展模塊數(shù) 0 2 7 7 7 7 黑龍江工程學(xué)院 8 圖 31 CPU224 外圍接線圖 I/O 地址分配 根據(jù)燃油鍋爐控制系統(tǒng)的控制要求， I/O 通 道地址分配如表 32 和 33 所示。 表 32 輸入輸出信號代碼和地址編號 序號 功能信號 AIW0 溫度 傳感器 1 輸入 AIW2 溫度 傳感器 2 輸入 AQW4 給變頻器信號 黑龍江工程學(xué)院 9 表 模擬量輸入輸出信號代碼和地址編號表 PLC 主機圖 系統(tǒng)所選 PLC 型號的主機圖 圖 PLC 主機圖 擴展模塊選型 名稱 代碼 地址編號 啟動按鈕 SF1 停止按鈕 SF2 水位上限開關(guān) BG1 水位下限開關(guān) BG2 蒸汽壓力開關(guān) BP 熱繼電器 BB 燃油預(yù)熱器繼電器 KF1 鼓風(fēng)機接觸器 QA1 點火變壓器繼電器 KF2 瓦斯閥 MB1 噴油器電磁閥 MB2 進水閥 MB3 出水閥 MB4 噴油器低轉(zhuǎn)速電磁閥 MB5 黑龍江工程學(xué)院 10 系統(tǒng)采用西門子 S7200 模擬量編程。 EM235 是最常用的模擬量擴展模塊，它實現(xiàn)了 4 路模擬量輸入和 1 路模擬量輸出功能。本次設(shè)計選擇常用的 EM235 作為擴展模塊。 數(shù)字量輸入 /輸出模塊支持 ：連接控制系統(tǒng)的數(shù)字量過程信號 ， 向過程控制系統(tǒng)輸出數(shù)字量控制信號 ， 為 CPU 的本機 I/O 提供更多的數(shù)字量輸入 /輸出 ， 數(shù)字量輸入 /輸出模塊轉(zhuǎn)換 ， 來自過程的外部數(shù)字信號電平轉(zhuǎn)換成 S7200 內(nèi)部信號電平 ， 將 S7200的內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平。 表 EM235 的常用技術(shù)參數(shù) 模擬量輸入特性 模擬量輸入點數(shù) 4 輸入范圍 電壓（單極性） 0～ 10V 0～ 5V 0～ 1V 0～ 500mV 0～ 100mV 0～ 50mV 電壓（雙極性） 177。 10V 177。 5V 177。 177。1V 177。 500mV 177。 250mV 177。 100mV 177。 50mV 177。 25mV 電流 0～ 20mA 數(shù)據(jù)字格式 雙極性 全量程范圍 32020～ +32020 單極性 全量程范圍 0～ 32020 分辨率 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 模擬量輸出特性 模擬量輸出點數(shù) 1 信號范圍 電壓輸出 177。 10V 電流輸出 0～ 20mA 數(shù)據(jù)字格式 電壓 32020～ +32020 電流 0～ 32020 分辨率電流 電壓 12 位 電流 11 位 黑龍江工程學(xué)院 11 電機及驅(qū)動控制選型 電機及噴油泵的選型 所選用的鍋爐為 型燃油鍋爐。根據(jù)系統(tǒng)控制要求、工作環(huán)境和所用鍋爐的型號，進行油泵的選型。所選用的鼓風(fēng)機為 風(fēng)機。轉(zhuǎn)速為1400r/min，風(fēng)量為（ 501212230） m3/h，電機功率為 。 所選用的噴油泵 電動機功率為 ，轉(zhuǎn)速為 1400r/min，額定電壓為 380V，型號為 Y90L4。 變頻器選型 在電動機的各種調(diào)速方式中，變頻調(diào)速傳動占有極其重要的地位，有