【文章內容簡介】 和數據 。檢查電源、存儲器、I/O 和警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。 (2)存儲器 存儲器存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 PLC 常用的存儲器類型有 RAM、 EPROM、 EEPROM 5 等。 (3)電源 PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用 ,一般交流電壓波動在 (177。10%)范圍內，可以不采取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網上去。 PLC 通常使用 220V 的交流電源，內部的開關電源為 PLC 的中央處理器、存儲器等電路提供 +5V、 +12V、 +24V 的直流電源，使 PLC 能正常工作。 (4)I/O 接口 輸入、輸出接口電路是 PLC 與現場 I/O 設備相連接的部件。它的作用是將輸入信號轉換為 PLC 能夠接收和處理的信號，將 CPU 送來的弱電信號轉換為外部設備所需要的強電信號。 可編程控制器的工作方式 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，不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。 PLC 采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式 — 循環(huán)掃描技術。循環(huán)掃描技術是 指，當 PLC 投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，如圖 4 所示，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間， PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。 圖 4 PLC 工作過程 PLC選型 及特點 根據系統(tǒng)的應用領域、采集數據的類型和大小、 I/O 點數、以及設置數據需要得內存大小，本系統(tǒng)選用 西門子 公司 S7200 系列 CPU 為 226 型號 的 PLC[3]。該系列可以單機運行，容易地組成 PLC 網絡，同時具有功能齊全的 編程和工業(yè)控制組態(tài)軟件，具有可靠性高， 運行速度快的特性，使用方便 靈活等特點。所以在規(guī)模不太大的領域是較為理想的控制設備。 PLC內部分配 6 CPU226I/O接口及內部寄存器分配如表 3所示。 表 3 I/O接口分配表 輸入 輸出 風機啟動 SB1 風機組 1 輸出 KM1 風機停止 SB2 風機組 2 輸出 KM2 手動自動轉換 SB3 工頻輸出 KM3 風機組選擇 SB4 壓力下限指示燈 L1 變頻工頻轉換 SB5 風機組 1 運行指示燈 L2 報警解除按鈕 SB6 風機組 2 運行指示燈 L3 風機組 1轉子測速器輸入 SB7 風機組 1 溫度上限指示燈 L4 風機組 2轉子測速器輸入 SB8 風機組 2 溫度上限指示燈 L5 急停 SB9 蜂鳴器 1 壓力傳感器輸入 AIW0 急停指示燈 L6 瓦斯?jié)舛葌鞲衅鬏斎? AIW2 風機組 1 機械故障指示燈 L7 風機組 1 軸溫度傳感器輸入 AIW4 風機組 2 機械故障指示燈 L8 風機組 1 定 溫度傳感器輸入 AIW6 手動自動指示燈 L9 風機組 2 軸溫度傳感器輸入 AIW8 瓦斯上限指示燈 L10 風機組 2 定溫度傳感器輸入 AIW10 壓力模擬量輸出 L11 AQW0 CPU模塊的 外部 連接 CPU226接線規(guī)則： （ 1） 輸入端接線： DC24V電源的正極接輸入開關，連接到 CPU226各個輸入端；負極接公共端 1M， 2M；一般規(guī)定 DC輸入端中 1M、 ～ 1組， 2M、～ 2組組成（ 1M、 2M分別為各級公共端）。 （ 2）輸出端接線： DC24V電源的正極接 1L+端；負極接 1M端，輸出負載的一端接到 1M端，另一端接到 CPU226各輸出端；一般規(guī)定 DC輸出端中 1M、 1L+、～ 1組， 2M、 2L+、 ～ 2組組成（ 1L+、 2L+分別為公共） 。 PLC輸入 /輸出接線圖如圖 5所示。 擴展模塊的外部連接 模數轉換模塊分為 A/D轉換模塊和 D/A轉換模塊。 PLC模擬量處理功能主要通過模擬量輸入輸出模塊及用戶程序來完成。模擬量輸入模塊接受各種傳感器輸出的標準電壓信號或電流信號，并將其轉換為數字信號存儲到 PLC中。 通過用戶 7 程序對轉換后的信息進行處理并將處理結果通過模擬量輸出模塊轉換為 PLC能識別的數字信號。本系統(tǒng)設計有 6路模擬量輸入和 1路模擬量輸出組成： 6路模擬量輸入包括 4路溫度傳感器輸入和 1路瓦斯傳感器輸入及 1路壓力傳感器輸入； 1路模擬 量輸出是與變頻器的連接的壓力輸出。 圖 5 PLC輸入 /輸出接線圖 本設計選用一塊 EM231熱電偶模擬量輸入模塊，來完成 4路溫度傳感器的模數字量轉換功能；一塊 EM235模擬量輸入輸出模塊，該模塊完成瓦斯傳感器和壓力傳感器的模數轉換和 1路變頻器的數模轉換功能。擴展模塊接線規(guī)則： 1 模擬量輸入接線方法（如 EM231溫度測量輸入擴展模塊） 輸入接線分為 4組，每組占用 3個連接端，分別為 RN， N+， N（ N分別為 A，B， C， D四區(qū)），可以連接模擬電壓與電流的輸入。 （ 1） 模擬電壓接線： N+， N用于連接電壓模擬量的“ +“” “端，輸入電壓可以是 0— 10V單極性或 5+5V， +， RN端不連接。 （ 2） 模擬電流接線： RN需與 N+并聯，連接傳感器的電流輸入端； N用于連接電流輸入的“ “端，輸入電流為 0— 20MA的直流電流。注意：為了防止干擾輸入，對于為使用的 輸入端，需要將 N+， N短接，模塊需要外部 DC24直流電源，直流電源從 L+， M端輸入。擴展輸入模塊接線如圖 6所示。 2 模擬量輸出接線方法：（以 EM235輸入 /輸出混合擴展模塊為例） 8 輸出連接分 2組，每組占用 3個連接端，分別 V0/I0/M0與 V1/I1/M1，可以連接模擬電壓與電流輸出。 圖 6 EM231擴展模塊接線 (1) 輸出為模擬電壓時： V0/M0（ V1/M1）用于連接電壓模擬量輸出的“ +”“ ”端，輸出電壓范圍為 10V+10V， I0（ I1）不連接。 (2) 輸出為模擬電流時： I0/M0（ I1/M1）用于連接電流模擬量輸出的“ +”“ ”端，輸出電流為 020MA的直流電流 V0（ V1） 不連接。注意：模塊需要外部提供 DC24V直流電源，從 L+， M端輸入。 EM253擴展模塊接線如圖 7所示 。 圖 7 EM253擴展模塊接線 9 傳感器部分 該控制系統(tǒng)中存在大量的模擬量信號，這些信號的輸入都要通過傳感器進行模擬量采集，將采集的模擬量信號送入 PLC輸入模塊進行模數轉換，將連續(xù)的變化量（大部分為 4－ 20mA的電流信號， 0－ 5V或 0－ 10V的電壓信號）轉換離散的數字量， 存儲到 PLC內存里；輸出是由模擬量輸出模塊將我們要輸出的存儲在內存中的數字離散信號轉換為電壓信號或者電流信號。 本系統(tǒng)模擬量傳感器選用有 KGJ16B型瓦斯傳感器用于檢測煤礦井下空氣中的瓦斯含量， HM23Y礦井專用型壓力變送器用于檢測礦井的井巷氣壓， Pt100鉑 熱電阻作為測量溫度用的傳感器用于檢測風機組軸承和定子溫度。要想正確的使用它們，首先了解各個傳感器的性能指標。 KGJ16B型瓦斯?jié)舛葌鞲衅饔糜跈z測礦井下空氣中的瓦斯含量，具有多種標準信號制式輸出，聯檢后能與煤礦安全檢測系統(tǒng)，風電瓦斯閉鎖裝置及瓦斯斷電儀器配套使用。該傳感器是一種智能型檢測儀表，具有穩(wěn)定可靠，使用方面等特點。性能指標 如表 5所示 ： 表 5 KGJ16B型瓦斯?jié)舛葌鞲衅餍阅苤笜? 防爆型式 礦用隔爆兼本質安全型 工作電壓 DC 9～ 24 V 測量范圍 0～ 4%CH 工作電流 DC18V 不大于 65 mA 報警方式 紅色燈光閃爍蜂鳴器斷續(xù)鳴叫，響度大于 80dB HM23Y型壓力變送器采用歐洲先進的濺射薄膜壓力傳感器作為敏感元件，和電子線路做成一體化結構該型號壓力變送器為全不銹鋼圓柱型結構，使用方便。特別適用 于井田測井、制藥、紡織等粘稠宜堵、 強振動的工業(yè)現場。并在國內礦井 得到很好的應用效果。該壓力變送器有高溫、高壓、高精度、高穩(wěn)定性、抗振動、沖擊、耐腐蝕全不銹鋼結構、體積小、重量輕直接過程安裝等特點。 性能指標 如表 6所示 ：