西门子淮南PLC模块总代理

西门子S7-1200系列plc根据CPU的版本不同分了DC/DC/DC、AC/DC/RLY和DC/DC/RLY三种类型，后一个字母DC表示晶体管输出类型，后一个字母RLY表示继电器输出类型。对于晶体管输出类型只能带直流负载，不能带交流负载，其输出电压为DC24V。对于继电器输出类型既可以带直流负载，也可以带交流负载。基于上述情况，如果对于一个电动机PLC控制线路，主电路中交流接触器的线圈额定电压等级是380V，PLC如果选择继电器输出类型的则可直接接交流接触器的线圈，但是PLC选择晶体管输出类型时则不能直接接交流接触器的线圈，此时如何处理呢？



晶体管输出类型的PLC是不能直接接交流接触器的线圈，但是可以找到一个“中介”，晶体管输出类型的PLC驱动“中介”，然后“中介”控制交流接触器线圈的接通，这个中介是何方神圣呢？这个中介就是中间继电器，需要注意的是这个中间继电器的线圈的电压等级必须是直流24V，该中间继电器和底座两部分构成了图中所示的中间继电器，上面的继电器是插在底座上面的，与中间继电器的接线是通过连接底座上端子构成。



下面以三相异步电动机星-三角形降压起动为例，讲解晶体管输出类型的PLC怎么驱动交流接触器的线圈。下图是三相异步电动机星-三角形降压起动的电气原理图，将电气原理图中的控制电路用PLC控制实现。PLC选择S7-1200，CPU为1215C DC/DC/DC型号。



首先确定PLC的输入量与输出量，通过分析控制电路可知，输入量为启动按钮SB1、停止按钮SB2和热继电器触点FR，输出量为KM线圈、KM星线圈和KM角线圈。I/O地址分配表如下表所示。



根据I/O地址分配表和PLC型号，设计PLC的外部接线图和继电器转换电路如下图所示。PLC的继电器输出类型输出端接三个中间继电器，然后用相应中间继电器的常开触点控制相应交流接触器的线圈即继电器转换电路。继电器转换电路的电源电压等级是由交流接触器的线圈额定电压确定的，通过上述方面就可以实现了晶体管输出类型的PLC驱动交流接触器。



通过上述分析总结如下：
1、晶体管输出类型的PLC只能接直流负载，不能接交流负载；
2、如果晶体管输出类型的PLC需要驱动交流接触器的线圈时，需要中间继电器作为中介，先由晶体管输出类型的PLC需要驱动中间继电器，在经过继电器转换电路，即由中间继电器的常开触点控制交流接触器线圈得电；
3、中间继电器的线圈的电压等级必须是直流24V；

4、继电器转换电路的电源电压等级是由交流接触器线圈的额定电压确定。

在发达的工业国家，PLC已经广泛地应用在所有的工业部门，随着其性能价格比的不断提高，应用范围不断扩大，主要有以下几个方面： 

     1．开关量逻辑控制 

    PLC具有“与”、“或”、“非”等逻辑指令，可以实现触点和电路的串、并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。开关量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动生产线，其应用领域已遍及各行各业，甚至深入到家庭。 

    2．运动控制 

    PLC使用**的指令或运动控制模块，对直线运动或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，可实现单轴、双轴、3轴和多轴位置控制，使运动控制与顺序控制功能**地结合在一起。PLC的运动控制功能广泛地用于各种机械，如金属切削机床、金属成形机械、装配机械、机器人、电梯等场合。 

  3．闭环过程控制 

    过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I／O模块，实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A／D转换与D／A转换，并对模拟量实行闭环PID(比例-积分-微分)控制。现代的大中型PLC一般都有PID闭环控制功能，这一功能可以用PID子程序或**的PID模块来实现。其PID闭环控制功能已经广泛地应用于塑料挤压成形机、加热炉、热处理炉、锅炉等设备，以及轻工、、机械、冶金、电力、建材等行业。 

 4．数据处理 

    现代的PLC具有数学运算(包括四则运算、矩阵运算、函数运算、字逻辑运算、求反、循环、移位和浮点数运算等)、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以与储存在存储器中的参考值比较，也可以用通信功能传送到别的智能装置，或者将它们打印制表。 

 5．通信联网 

    PLC的通信包括主机与远程I／O之间的通信、多台PLC之间的通信、PLC与其他智能控制设备(如计算机、变频器、数控装置)之间的通信。PLC与其他智能控制设备一起，可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。 

    必须指出，并不是所有的PLC都有上述全部功能，有些小型PLC只有上述的部分功能，但是价格较低。

当PLC处于正常运行时，它将不断重复扫描过程。分析上述扫描过程，如果对远程I/O、特殊模块和其他通讯服务暂不考虑，这样扫描过程就只剩下“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”三个阶段了。这三个阶段是PLC工作过程的中心内容，理解透PLC工作过程的这三个阶段是学习好PLC的基础。下面就对这三个阶段进行详细的分析。

  (1) 输入采样阶段

  PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输人端点，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着，进入程序执行阶段和输出刷新阶段，在此阶段输入映像寄存器与外界隔离，无论输入情况如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输人采样阶段，才重新写入输入端的新内容。所以一般来说，输人信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丢失。

  由此可见，输入映像寄存器的数据完全取决于输入端子上各输入点在上一刷新期间的接通和断开状态。

  (2) 程序执行阶段

  根据PLC梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”采集到的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件(“软继电器”)的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件(“软继电器”)的状态会随着程序执行过程而变化。

  (3) 输出刷新阶段

  在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态(接通／断开)在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过输出端子和外部电源，驱动外部负载。

 由此可见，输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行，输出锁存器中的数据由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定，而输出端子的接通和断开状态，完全由输出锁存器决定。