【正文】 4VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 除了上述通用 IO 外，還有特殊 IO 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 3. 電源模塊 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或110VAC），直流電源（常用的為 24VDC）。 編程器是 PLC 開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。也就是我們系統(tǒng)的上位機(jī)。 此裝置需要控制的元件有：其中輸入端有啟動(dòng)開(kāi)關(guān) SD， 液面?zhèn)鞲衅?SL液面?zhèn)鞲衅?SL 液面?zhèn)鞲衅?SL3，溫度傳感器 T。 圖 系統(tǒng)的總體流 程框圖 1. 總體控制要求：本裝置為三種液體混合模擬裝置，由液面?zhèn)鞲衅?SLSL SL3，液體 A、 B、 C 閥門與混合液閥門由電磁閥 YV YV YV YV4，攪勻電機(jī) YKM，加熱器 H，溫度傳感器 T 組成。 2. 打開(kāi)“啟動(dòng)”開(kāi)關(guān)， 裝置投入運(yùn)行時(shí)。然后液體 A閥門打開(kāi)，液體 A流入容器。液面到達(dá) SL2 時(shí)，關(guān)閉液體 B 閥門，打開(kāi)液體 C閥門。 3. 2 秒后攪勻電機(jī)開(kāi)始攪勻、加熱器開(kāi)始加熱。 4. 攪勻結(jié)束以后，混合液體閥門打開(kāi)，開(kāi)始放出混合液體。 5. 關(guān)閉“啟動(dòng)”開(kāi)關(guān)，在當(dāng)前的混合液處理完畢后，停止操作。 LSF 系列液位開(kāi)關(guān)可提供非常準(zhǔn)確、可靠的液位檢測(cè)。應(yīng)用此原理可制成單點(diǎn)或多點(diǎn)液位開(kāi)關(guān)。 相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下： （ 1）工作壓力可達(dá) （ 2）工作溫度上限為 125176。選用 KTY81210A 型溫度傳感器。 （ 1）額定電壓為 220V，額定 頻率為 50Hz，功率為 ，采用三角形接法。工作溫度 15～ 40176。 （ 3） EJ15 系列電動(dòng)機(jī)效率高、節(jié)能、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高、噪音低、振動(dòng)小、運(yùn)行安全可靠。 運(yùn)行安全可靠。 共 38 頁(yè) 第 15 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 硬件接線圖 電磁閥的選擇 VF425 型電磁閥 其中“ V”表示電磁閥，“ F”表示防腐蝕， 4 表示設(shè)計(jì)序號(hào)， 25 表示口徑（ mm） 寬度。使用介質(zhì)：硫酸、鹽酸、有機(jī)溶劑、化學(xué)試劑等酸堿性的液體。 （ 3）使用電壓： AC： 220 V50Hz/60Hz DC： 24V。 （ 5）操作方式：常閉：通電打開(kāi)、斷電關(guān)閉，動(dòng)作響應(yīng)迅速，高頻率。 （ 2）其閥體材料為：聚四氟乙烯，有比較強(qiáng)的抗腐蝕能力。 （ 4）功率： AC： 5KW。這種控制系統(tǒng)較復(fù)雜，并且大量的硬件接線使系統(tǒng)可靠性降低，也間接地降低了 設(shè)備的工作效率。還能實(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備之間的通信。且具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、工藝參數(shù)修改方便、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。由于本系統(tǒng)的控制是順序控制，選用西門子 s7200plc 作控制單元來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)。 （ 2）集成了 6 個(gè)有 12 種工作模式的高速計(jì)數(shù)器和兩點(diǎn)高速脈沖發(fā)生器、脈沖寬度調(diào)節(jié)器。 （ 3）直接讀、寫(xiě)模擬量 I/O 模塊，不需要復(fù)雜的編程。 （ 4）使用向?qū)е械?PID 調(diào)節(jié)控制面板，可以實(shí)現(xiàn) PID 參數(shù)自整定。 （ 6）有配方和數(shù)據(jù)記錄功能，以及相應(yīng)的編程向?qū)?，配方?shù)據(jù)和數(shù)據(jù)記錄保存在 EEPROM 存儲(chǔ)卡中。 （ 8）普通 PLC 的溫度使用范圍為 0～ 55℃，寬溫型 S7200 SIPLUS 的溫度適用范圍為 25～ +70℃。使用各種程序塊中的局部變量，易于將程序塊移植到別的項(xiàng)目。 S7200 的輸入（ I）、輸出（ Q）、為存儲(chǔ)器（ M）、順序控制繼電器（ S）、變量存儲(chǔ)器（ V）和局部變量（ L）均可以按位（ bit）、字節(jié)、字和雙字讀寫(xiě)。 S7200 的指令功能強(qiáng)，易于掌握。可以用 3 種編程語(yǔ)言監(jiān)控程序的執(zhí)行情況，用狀態(tài)表監(jiān)視，修改和強(qiáng)制變量，用趨勢(shì)圖監(jiān)視變量。 STEP7Micro/WIN 具有強(qiáng)大的中文幫助功能，在線幫助，右鍵快捷菜單，指令和子程序的拖放功能使編程軟件的使用非常方 便。 共 38 頁(yè) 第 18 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ STEP7Micro/WIN 提供包含時(shí)間標(biāo)記和時(shí)間標(biāo)記的事件記錄，以“后進(jìn)先出”的原則存儲(chǔ)在緩沖區(qū)中。 S7200 的編程軟件為此提供了大量的編程向?qū)В恍枰谙驅(qū)У膶?duì)話框中輸入一些參數(shù)，就可以自動(dòng)生成包括中斷程序在內(nèi)的用戶程序。 S7200 可以使用 PPI、 MPI、 Modbus RTU 從站、 Modbus RTU 主站和USS 等通信協(xié)議，以及自由端口通信模式。通過(guò) Modem 模式 EM241，可以用模擬電話線實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程設(shè)備的通信。 PC Access 是專門為 S7200 設(shè)計(jì)的 OPC 服務(wù)器，支持所有的 S7200數(shù)據(jù)形式和所有的 S7200 協(xié)議，支持多 PLC 連接及標(biāo)準(zhǔn)的 OPC 客戶機(jī)。 S7200 有配套的用編程軟件組態(tài)的文本顯示器 TD 200C 和 TD 400C。 KTP178 是為了 S7200CN 和中國(guó)用戶量身定做的 英寸觸摸屏。 為了更好的貼近并服務(wù)于 中國(guó)用戶，西門子公司已在中國(guó)生產(chǎn) S7200CN系列，其售價(jià)比國(guó)外生產(chǎn)的產(chǎn)品顯著降低。 32DI/32DO 數(shù)字量擴(kuò)展模塊降低了 I/O 點(diǎn)數(shù)比較多的系統(tǒng)價(jià)格?？梢栽诩夹g(shù)論壇上與網(wǎng)友切磋技藝，交流經(jīng)驗(yàn)，在網(wǎng)上向西門子公司的工程師提交問(wèn)題或咨詢硬件方案。在“找答案”網(wǎng)頁(yè)可以提出問(wèn)題，或者回答別人的問(wèn)題。 模塊 中央處理單元（ CPU）與通用計(jì)算機(jī)中的 CPU 一樣。 CPU 在很大程度上決定了 PLC 的整體性能，如整個(gè)系統(tǒng)的控制規(guī)模、工作速度和內(nèi)存 容量等。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器 稱為用戶程序存儲(chǔ)器。 輸入模塊和輸出模塊通常稱為 I/O 模塊或 I/O 單元。輸入模塊和輸出模塊是 PLC與現(xiàn)場(chǎng) I/O 裝置或設(shè)備之間的連接部件，起著 PLC 與外部設(shè)備之間傳遞信息的作用。 輸入、輸出接口電路 是 PLC 與現(xiàn)場(chǎng) I/O 設(shè)備相連接的部件。 共 38 頁(yè) 第 20 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 編 譯 器其 他 外 設(shè)接 受 現(xiàn) 場(chǎng) 信 號(hào)外設(shè)接口系統(tǒng)程序用戶程序I / O擴(kuò)展接口I / O擴(kuò)展接口輸入部件其 他 外 設(shè)微 處 理 器 C P U電 源 部 件輸出部件驅(qū) 動(dòng) 受 控 單 元 圖 PLC的一般結(jié)構(gòu)圖 PLC 輸人輸出口分配 端口的分配及功能如下表 表 端口的分配及功能表 序 號(hào) PLC 地址（ PLC 端子） 電氣符號(hào) （面板端子） 功能說(shuō)明 1 SD 啟動(dòng)（ SD） 2 SL1 液位傳感器 SL1 3 SL2 液位傳感器 SL2 4 SL3 液位傳感器 SL3 5 T 溫度傳感器 T 6 YV1 進(jìn)液閥門 A 7 YV2 進(jìn)液閥門 B 共 38 頁(yè) 第 21 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 序 號(hào) PLC 地址（ PLC 端子） 電氣符號(hào) （面板端子） 功能說(shuō)明 8 YV3 進(jìn)液閥門 C 9 YV4 排液閥門 10 YKM 攪拌電機(jī) M 11 H 加熱器 H 12 主機(jī) 1M、面板 V+接電源 +24V 電源正端 13 主機(jī) 1L、 2L、 3L、面板 COM 接電源 GND 電源地端 液體混合裝置輸入輸出接線圖 液體混合裝置輸入輸出接線圖如圖 。首先液體 A、 B、 C 閥門關(guān)閉，混合液閥門打開(kāi) 10 秒將容器放空后關(guān)閉。當(dāng)液面到達(dá) SL3 時(shí)， SL3 接通，關(guān)閉液體 A 閥門，打開(kāi)液體 B 閥門。液面到達(dá) SL1時(shí)，關(guān)閉液體 C 閥門。當(dāng)混合液體在 6 秒內(nèi)達(dá)到設(shè)定溫度，加熱器停止加熱，攪勻電機(jī)工作 6 秒后停止攪動(dòng)；當(dāng)混合液體加熱 6秒后還沒(méi)有達(dá)到設(shè)定溫度，加熱器繼續(xù)加熱，當(dāng)混合液達(dá)到設(shè)定的溫度時(shí)，加熱器停止加熱，攪勻電機(jī)停止工作。當(dāng)液面下降到SL3 時(shí)， SL3 由接通變?yōu)閿嚅_(kāi)，再過(guò) 2 秒后，容器放空，混合液閥門關(guān)閉，開(kāi)始下一周期。 共 38 頁(yè) 第 22 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 輸入輸出接線圖 共 38 頁(yè) 第 23 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序流程圖 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求：打開(kāi)“啟動(dòng)”開(kāi)關(guān)， 裝置投入運(yùn)行時(shí)。然后液體 A 閥門打開(kāi)，液體 A 流入容器。液面到達(dá) SL2 時(shí)，關(guān)閉液體 B 閥門，打開(kāi)液體 C 閥門。 2 秒后攪勻電機(jī)開(kāi)始攪勻、加熱器開(kāi)始加熱。攪勻結(jié)束以后，混合液體閥門打開(kāi)，開(kāi)始放出混合液體。關(guān) 閉“啟動(dòng)”開(kāi)關(guān)，在當(dāng)前的混合液處理完畢后，停止操作。 (1)每一邏輯行總是起于左母線，然后是觸點(diǎn)的連接，最后終止于線圈或右母線（右母線可以不畫(huà)出）。 (2)梯形圖中的觸點(diǎn)可以任意串聯(lián)或并聯(lián)，但繼電器線圈只能并聯(lián)而不能串聯(lián)。 (4)一般情況下，在梯形圖中同一 線圈只能出現(xiàn)一次。對(duì)于“雙線圈輸出”，有些PLC 將其視為語(yǔ)法錯(cuò)誤，絕對(duì)不允許；有些 PLC 則將前面的輸出視為無(wú)效，只有最后一次輸出有效；而有些 PLC，在含有跳轉(zhuǎn)指令或步進(jìn)指令的梯形圖中允許雙線圈輸出。 (6)有幾個(gè)串聯(lián)電路相并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將串聯(lián)觸點(diǎn)多的回路放在上方。這樣所編制的程序簡(jiǎn)潔明了，語(yǔ)句較少。建議用戶盡可能用輸入設(shè)備的常開(kāi)觸點(diǎn)與PLC 輸入端連接，如果某些信號(hào)只能用常閉輸入，可先按輸入設(shè)備為常開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)，然后將梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器觸點(diǎn)取反（常開(kāi)改成常閉、常閉改成常開(kāi)）。 系統(tǒng)故障的概念 系統(tǒng)故障一般指整個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)失效的總和，它又可分為 PLC 故障和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備故障兩部分?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)控制設(shè)備包括 I／ O 端口和現(xiàn)場(chǎng)控制檢測(cè)設(shè)備，如繼電器、接觸器、閥門、電動(dòng)機(jī)