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PLC信號傳輸電路組成和回路分析法

??1.信號傳輸電路組成

??在數字電路中，信號傳輸電路由信號傳輸電源、信號發生電路和信號接收電路組成，如圖1.4-9所示。

?集中控制系統與單機控制系統一樣，只使用一臺PLC進行控制，從某種意義上說，它只是單機控制系統的擴展，其實質相同，系統的硬件、軟件構成一致。

??采用了集中控制的全部控制對象的動作由同一臺PLC進行控制，對象間的動作協調性好，現場調試方便。另外，控制對象間的數據傳送、狀態檢測無需專門的通信線路與通信程序，故可以降低生產成本，方便調試與維修。

??集中控制的缺點是當控制對象的某一部分發生故障時，全系統都要停止工作。因此，在PLC選擇、系統設計時應特別注重系統的安全性與"冗余"條件。

??③遠程I/O控制系統

??遠程I/O控制系統可以說是集中控制系統的一種，它同樣是由一臺PLC控制多個控制對象，但遠程I/O控制系統中的部分控制對象遠離PLC主機布置，需要通過遠程I/O模塊與主機進行連接。遠程I/O控制系統適用于設備體積較大，控制對象相對分散，但對象動作間有協同控制要求的場合。

??采用遠程控制的PLC系統與單機控制、集中控制的區別主要是在PLC主機與遠程I/O 的通信上。遠程I/O控制系統一般都需要采用現場總線(如PROFIBUS-DP、CC-link 等)進行PLC與I/O單元間的數據通信與信息交換，它對PLC的通信功能有一定的要求。

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??信號發生電路是指能產生開關量信號或脈沖序列信號的電路，如電子開關。信號發生電路本身也需要電源供給。信號接收電路是指能對傳輸的開關量信號和脈沖序列信號產生相對應信號的電路，一般為電子開關電路，其本身也需要電源供給。

?在SIMATIC管理器中生成變量表(見圖4-54)，單擊工具欄上的劍按鈕，啟動監控功能。MD20是在OB40中讀取的BCD格式的時間值(25分9秒643毫秒)，*后1位為星期的代碼，5表示星期4。

??10s的延時時間到時，CPU調用OB20，M9.2變為0狀態，表示延時結束。OB20中的程序將Q4.0置位為1狀態(見圖4-52)，并且用MOVE指令立即寫入D0模塊。可以用10.2復位Q4.0(見圖4-53)。在OB20中保存在MD24的實時時間值為25分19秒643毫秒，與OB40中保存在MD20的時間值相減，可知定時精度是相當高的。

??在時過程中用仿真軟件將I0.1 置位為1，M9.2變為0狀態，表示0B20的延時被取消，定時時間到不會調用0B20。

??圖 1.4-9 中電源是指信號傳輸回路的電源供給，在實際電路中，上述三種電路電源可以是各自獨立的，也可以共用一個電源，視具體電路結構與連接而定。

本章重點講解順序功能圖的基本概念，以及它在S7-200 PLC中的具體使用方法。

??功能圖的基本概念

??功能圖又稱做順序功能圖、功能流程圖或狀態轉移圖，它是一種描述順序控制系統的圖形表示方法，是專用于工業順序控制程序設計的一種功能性說明語言。它能完整地描述控制系統的工作過程、功能和特性，是分析、設計電氣控制系統控制程序的重要工具。

??功能圖主要由“狀態”、“轉移”及有向線段等元素組成。如果適當運用組成元素，就可得到控制系統的靜態表示方法，再根據轉移觸發規則模擬系統的運行，就可以得到控制系統的動態過程。

??1. 狀 態

??狀態是控制系統中一個相對不變的性質，對應于一個穩定的情形。狀態的符號如圖6-1(a)所示。矩形框中可寫上該狀態的編號或代碼。

??(1)初始狀態 初始狀態是功能圖運行的起點，一個控制系統至少要有一個初始狀態。初始狀態的圖形符號為雙線的矩形框，如圖6-1(b)所示。在實際使用時，有時也有畫單線矩形框的，有時畫一條橫線表示功能圖的開始。

??(2)工作狀態 工作狀態是控制系統正常運行時的狀態。根據控制系統是否運行，狀態可分為動狀態和靜狀態兩種。動狀態是指當前正在運行的狀態，靜狀態是當前沒有運行的狀態。動狀態和靜狀態的概念不在此深入討論。

?3)U/O地址分為4類，即數字量輸入、數字量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出。按組態的先后次序，自動分配的同類I/O模塊的字節地址依次排列。

??數字量I/0模塊的起始地址從0號字節開始分配，模擬量I/O模塊的起始地址從512號字節開始分配，每個模擬量I/0點占2B的地址。

??對網絡控制系統的硬件組態時，標準DP從站的I/O地址與主站的I/O地址也是按組態的先后順序，分4類模塊自動統一分配的。

??1. 啟動特性的設置

??S7-300/400各種模塊的參數用STEP7來設置。打開HWConfig界面后，雙擊CPU模塊所在的行，在彈出的“屬性”對話框中點擊某一選項卡，便可以設置相應的屬性。下面以CPU414-2DP為例，介紹CPU主要參數的設置方法。

??選中“屬性”對話框的“啟動”選項卡(見圖2-31)，設置啟動特性。

??目前，PLC的輸入端口均采用光電耦合電路作為信號接收電路。輸入到PLC內部的開關量輸入信號和脈沖序列信號是由光敏三極管以后的電路完成的，這個電路有獨立的電源和控制電路，與發光二極管電路是隔離的，可以不去討論它。實際的接收電路是發光二極管電路。

??結構文本(ST)是為IEC1131-3標準創建的一種專用的**編程語言。與梯形圖相比,它能實現復雜的數學運算,編寫的程序非常商潔和緊湊。

??6.編程語言的相互轉換和選用西門子PLC模塊臺州授權代理商SIEMENS原裝  西門子PLC臺州授權代理商,臺州西門子PLC代理,西門子PLC代理

??在S7-200的編程軟件中,用戶可以選用梯形圖、功能塊圖和語句表這三種編程語言。語句表不使用網絡,但是可以用Network網絡這個關鍵詞對程序分段,這樣的程序可以轉換)梯形圖。

??語句表程序較難閱讀,其中的邏輯關系很難一限看出,所以在設計復雜的開關量控制程序時一般使用梯形圖語言。語句表可以處理某些不能用梯形圖處理的問題,梯形圖編寫的程序一定能轉換為語句表。

??梯形圖程序中輸人信號與輸出信號之問的邏輯關系一日了然,易于理解，與繼電器電路圖的表達方式極為相似,設計開關量控制程序時建議選用梯形圖語言。請句表輸人方便快捷,梯形圖**能塊對應的語句只占一行的位置,還可以為每一條語句加上注釋,便于復雜程序的閱讀。在設計通信.數學運算等**應用程序時建議使用語句表語言。

??對信號傳輸電路的分析包含兩個方面的內容，一是信號發生電路和信號接收電路的邏輯電平的電壓值要一致，如不一致則需通過電路進行轉換(下面的討論不涉及這個內容);二是信號傳輸電路要能夠形成正確的信號電流回路，而回路分析法是判斷信號傳輸電路連接否正確的*基本的分析方法。

??回路分析是電子電路*基本的分析方法，任何復雜的電路結構都可以化簡成一個個基本回路來分析。因此，掌握基本回路的分析方法在學習電路連接時特別重要?；净芈肥怯蓽珀P、負載和電源組成的一個閉合的回路。具體到開關量控制電路中，開關為信號發生電路，負載為信號接收電路，電源提供信號回路的電流。