【文章內(nèi)容簡介】 和數(shù)據(jù) 。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(yīng)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(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去。 PLC 通常使用 220V 的交流電源，內(nèi)部的開關(guān)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(xiàn)場 I/O 設(shè)備相連接的部件。它的作用是將輸入信號轉(zhuǎn)換為 PLC 能夠接收和處理的信號，將 CPU 送來的弱電信號轉(zhuǎn)換為外部設(shè)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(shù)。循環(huán)掃描技術(shù)是 指，當(dāng) 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(fù)執(zhí)行上述三個階段。 圖 4 PLC 工作過程 PLC選型 及特點 根據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域、采集數(shù)據(jù)的類型和大小、 I/O 點數(shù)、以及設(shè)置數(shù)據(jù)需要得內(nèi)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(wǎng)絡(luò)，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(lǐng)域是較為理想的控制設(shè)備。 PLC內(nèi)部分配 6 CPU226I/O接口及內(nèi)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(fēng)機啟動 SB1 風(fēng)機組 1 輸出 KM1 風(fēng)機停止 SB2 風(fēng)機組 2 輸出 KM2 手動自動轉(zhuǎn)換 SB3 工頻輸出 KM3 風(fēng)機組選擇 SB4 壓力下限指示燈 L1 變頻工頻轉(zhuǎn)換 SB5 風(fēng)機組 1 運行指示燈 L2 報警解除按鈕 SB6 風(fēng)機組 2 運行指示燈 L3 風(fēng)機組 1轉(zhuǎn)子測速器輸入 SB7 風(fēng)機組 1 溫度上限指示燈 L4 風(fēng)機組 2轉(zhuǎn)子測速器輸入 SB8 風(fēng)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(fēng)機組 1 機械故障指示燈 L7 風(fēng)機組 1 軸溫度傳感器輸入 AIW4 風(fēng)機組 2 機械故障指示燈 L8 風(fēng)機組 1 定 溫度傳感器輸入 AIW6 手動自動指示燈 L9 風(fēng)機組 2 軸溫度傳感器輸入 AIW8 瓦斯上限指示燈 L10 風(fēng)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(guān)，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(shù)轉(zhuǎn)換模塊分為 A/D轉(zhuǎn)換模塊和 D/A轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)電壓信號或電流信號，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號存儲到 PLC中。 通過用戶 7 程序?qū)D(zhuǎn)換后的信息進行處理并將處理結(jié)果通過模擬量輸出模塊轉(zhuǎn)換為 PLC能識別的數(shù)字信號。本系統(tǒng)設(shè)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(shè)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(shù)字量轉(zhuǎn)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(shù)轉(zhuǎn)換和 1路變頻器的數(shù)模轉(zhuǎn)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(lián)，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(shù)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換離散的數(shù)字量， 存儲到 PLC內(nèi)存里；輸出是由模擬量輸出模塊將我們要輸出的存儲在內(nèi)存中的數(shù)字離散信號轉(zhuǎn)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(fēng)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(biāo)。 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(biāo)準(zhǔn)信號制式輸出，聯(lián)檢后能與煤礦安全檢測系統(tǒng)，風(fēng)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(biāo) 如表 5所示 ： 表 5 KGJ16B型瓦斯?jié)舛葌鞲衅餍阅苤笜?biāo) 防爆型式 礦用隔爆兼本質(zhì)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(jié)構(gòu)該型號壓力變送器為全不銹鋼圓柱型結(jié)構(gòu)，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(xiàn)場。并在國內(nèi)礦井 得到很好的應(yīng)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(jié)構(gòu)、體積小、重量輕直接過程安裝等特點。 性能指標(biāo) 如表 6所示 ：