用PLC改造C650臥式車床的電氣控制系統(tǒng)

1、 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：用plc改造c650臥式車床的電氣控制系統(tǒng)姓名 學(xué)號 專業(yè) 機電一體化技術(shù) 年級 2009級 指導(dǎo)教師 完成時間 2011年9月25日 畢業(yè)設(shè)計（論文）任 務(wù) 書 機電工程系 系（部） 2009機電一體化技術(shù) 專業(yè) 09機電一體化技術(shù)3 班學(xué)生 學(xué)號 一、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 用plc改造c650臥式車床的電氣控制系統(tǒng)二、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作規(guī)定進(jìn)行的日期：2011年7月5日起至2011年9月30日 止 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)行地點： 四、任務(wù)書的內(nèi)容：車床是一種應(yīng)用極為廣泛的機床，主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面（內(nèi)外圓柱面、圓錐表面、成型回轉(zhuǎn)表面等），回轉(zhuǎn)體的端面、螺紋等

2、。車床的類型很多、主要有臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床和仿形車床等。c650型臥式車床主要有床身、主軸變速箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光桿和絲桿等部分組成，如圖1所示。1-進(jìn)給箱；2-掛輪箱；3-主軸變速箱；4-溜板與刀架；5-溜板箱；6-尾架；7-絲桿； 8-光桿；9-床身；圖1 c650型臥式車床示意圖1、運動形式n 主運動：安裝在主軸箱中的主軸帶動工件的旋轉(zhuǎn)運動。n 進(jìn)給運動：溜板箱帶動溜板和刀架直線運動。刀具安裝在刀架上，與溜板一起隨溜板箱沿主軸軸線方向?qū)崿F(xiàn)進(jìn)給移動，主軸的傳動和溜板箱的移動均由主電動機驅(qū)動。由于加工的工件比較大，加工時其轉(zhuǎn)動慣量也比較大，使得需停車時不易立即停止轉(zhuǎn)動

3、，因而必須有停車制動的功能。較好的停車制動是采用電氣制動。在加工的過程中，還需提供切削液，并且為減輕工人的勞動強度和節(jié)省輔助工作時間，要求帶動刀架移動的溜板箱能夠快速移動。2、控制要求n 主電動機m1，完成主軸主運動和刀具進(jìn)給運動的驅(qū)動，電動機采用直接啟動的方式啟動，可正反兩個方向旋轉(zhuǎn)，并可進(jìn)行正反兩個旋轉(zhuǎn)方向的電氣停車制動。為加工調(diào)整方便，還具有點動功能。n 電動機m2拖動冷卻泵，在加工時提供切削液，采用直接啟動停止方式，并且為連續(xù)工作狀態(tài)。n 快速運動電動機m3，電動機可根據(jù)使用需要，隨時手動控制啟停。n 主電動機和冷卻泵電動機部分應(yīng)具有短路和過載保護(hù)。n 具有局部安全照明裝置。設(shè)計要求：

4、選用西門子7s-200系列的plc對c650型臥式車床的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計。給定參數(shù)：主電動機30kw；冷卻泵電動機2. 2kw；快進(jìn)電動機0.125kw。其余參數(shù)由學(xué)生自己設(shè)定。目的： （1）通過本設(shè)計使學(xué)生掌握根據(jù)普通機床的加工工藝要求進(jìn)行機床電氣控制系統(tǒng)改造（繼電器接觸器控制、plc控制）的基本方法進(jìn)一步鞏固電氣控制技術(shù)與可編程控制器的理論和應(yīng)用知識，培養(yǎng)學(xué)生分析控制要求、設(shè)計和調(diào)試控制系統(tǒng)的能力，為將來從事機電設(shè)備電氣控制設(shè)計、維修和管理打下基礎(chǔ)。（2）提高學(xué)生對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)、一絲不茍，認(rèn)真思考、用于開拓、用于實踐的基本素質(zhì)。（3）培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，結(jié)合實際獨立完成課題的

5、工作能力和解決生產(chǎn)中實際問題的能力。（4）對學(xué)生的知識面、掌握知識的深度、運用理論結(jié)合實際去處理問題的能力、實驗?zāi)芰?、計算機運用水平、書面及口頭表達(dá)能力進(jìn)行綜合考核。任務(wù)： （1）收集c650型臥式車床的相關(guān)資料，分析其工作過程。（2）技術(shù)參數(shù)的設(shè)定。（3）設(shè)計機床電氣控制系統(tǒng)，分析電氣控制電路工作過程。（4）選擇plc型號，設(shè)計plc控制系統(tǒng)輸入輸出接線圖、梯形圖。（5）完成電氣元件計算選擇、列出元件清單。（6）設(shè)計機床電氣接線施工方案。 工作日程安排： （1）準(zhǔn)備階段：（7月5日7月6日） 學(xué)生在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下確定論文題目（2）畢業(yè)設(shè)計階段：（7月7日9月11日）學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，進(jìn)

6、行電氣控制電路的設(shè)計。初步完成后，指導(dǎo)老師審閱，并修改。（3）編寫設(shè)計說明書階段：（9月12日9月15日） （4）修改說明書階段（9月16日9月24日）學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)教師提出的意見和建議，對說明書作出必要的補充修改，并于9月3日前交全部設(shè)計終稿。（5） 答辯準(zhǔn)備階段（9月25日9月26日）指導(dǎo)教師審定設(shè)計，推薦合格的學(xué)生參加答辯，學(xué)生準(zhǔn)備答辯資料。（6）論文答辯階段（9月27日9月30日）畢業(yè)設(shè)計分組答辯。設(shè)計（論文）要求： 要求每個學(xué)生設(shè)定不同的工藝要求及技術(shù)參數(shù)獨立完成設(shè)計。（1）畫出電氣控制原理圖，分析電氣控制電路工作過程。（2）畫出plc控制輸入輸出接線圖、梯形圖，寫出程序清單。（3）完

7、成電氣元件選擇、列出元件清單。（4）繪制電器元件安裝位置圖和電氣接線示意圖。（5）編寫設(shè)計說明書（不少于7000字）及進(jìn)行畢業(yè)答辯。目錄概述1第一章 c650臥式車床簡介2一、c650臥式車床的主要結(jié)構(gòu)2二、c650臥式車床的控制要求3三、c650臥式車床的控制方式及其優(yōu)缺點4第二章 plc簡介5一、plc基本組成5二、plc的工作原理10三、plc的特點11四、plc控制與繼電器控制的區(qū)別12第三章 plc對c650臥式車床的改造13一、電氣系統(tǒng)改造為plc控制的意義13二、c650 臥式車床原理分析13三、plc的選型及i/o分配20四、用plc改造后的c650臥式車床原理及i/o接線圖2

8、4五、plc控制c650臥式車床的梯形圖及指令表26六、plc對c650臥式車床改造電氣元器件的計算選擇28七、plc對c650臥式車床改造電柜內(nèi)部電器元件安裝位置圖31八、plc對c650臥式車床改造操作面板按鈕安裝位置圖32九、plc對c650臥式車床改造電柜外部電器元件接線示意圖33十、plc對c650臥式車床改造電柜內(nèi)部電器元件接線示意圖34總結(jié)35參考文獻(xiàn)37概述面對我國經(jīng)濟(jì)近年來的快速發(fā)展，機械制造工業(yè)的壯大，在國民經(jīng)濟(jì)中占重要地位的制造業(yè)領(lǐng)域得以健康快速的發(fā)展。制造裝備的改進(jìn)，使得作為工業(yè)重要設(shè)備的各類機械工藝裝備也有了許多新的變化，尤其是金屬切削機械產(chǎn)品，其在今天機械產(chǎn)品的地位

9、越來越重要。傳統(tǒng)的制造裝備由于技術(shù)落后、可靠性差、工作效率低、故障率高、故障診斷和排除困難，已嚴(yán)重影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。因此，更新改造舊機床等制造裝備很有必要。更新改造舊機床是最近幾年發(fā)展起來的一個新興產(chǎn)業(yè)，在國外己形成一定規(guī)模和市場，涌現(xiàn)出了許多專門從事機床改造的公司。國外舊機床改造費用大約為同類型新機床價格的60%，盡管費用較高，但由于機床改造后使用效果好，所以仍然受到機床用戶的歡迎。此次更新改造設(shè)計是對c650臥式車床的控制系統(tǒng)的plc控制改造的研究設(shè)計。采用連線少、體積小、功耗小、控制速度快、可靠性高、功能完善的plc控制系統(tǒng)，來代替電氣控制系統(tǒng)中繼電器控制邏輯，配以合適的數(shù)控裝置，可使

10、機床控制功能更加豐富，自動化水平大大提高。此次設(shè)計從被控對象的i/o點數(shù)和性價比高、綜合成本低這幾個主要原則出發(fā)，主要進(jìn)行了控制裝置選型， plc的地址分配和用梯形圖編輯的plc控制程序設(shè)計第一章 c650臥式車床簡介一、c650臥式車床的主要結(jié)構(gòu)普通車床是一種應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機床，能夠車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋和定型表面，并可以通過尾架進(jìn)行鉆孔、鉸孔、攻螺紋等加工。c650臥式普通車床屬中型車床，加工工件回轉(zhuǎn)直徑最大可達(dá)1020mm,長度可達(dá)3000mm。其結(jié)構(gòu)主要由床身、主軸變速箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、絲桿和光桿等部分組成，如圖1所示。 1-進(jìn)給箱；2-掛輪箱；3-主軸變速箱

11、；4-溜板與刀架；5-溜板箱；6-尾架；7-絲桿；8-光桿；9-床身；圖1 c650型臥式車床示意圖車床有兩種運動，一是軸卡盤帶動工件的旋轉(zhuǎn)運動，稱為主運動（切削運動），另一種四溜板刀架頂針帶動刀具的直線運動，稱為進(jìn)給運動。兩種運動由同一電動機帶動并通過各自的變速箱調(diào)節(jié)主軸轉(zhuǎn)速或進(jìn)給速度。此外，為提高效率、減輕勞動強度、便于對刀和減小輔助工時，c650臥式車床的刀架還能快速移動，稱為輔助運動。c650臥式車床由三臺三相籠型異步電動機拖動，即主電動機m1、冷卻電動機m2和刀架快速移動電動機m3。二、c650臥式車床的控制要求1.軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度可調(diào)車削加工時，由于工件的材料、尺寸、工藝要求、加工

12、方式、冷卻條件及刀具種類不同，切削速度應(yīng)不同，因此要求主軸轉(zhuǎn)速能在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)；加工螺紋時，要求保證工件的旋轉(zhuǎn)速度與刀具的移動速度之間具有嚴(yán)格的比例關(guān)系，為此，車床溜板箱與主軸之間通過齒輪來連接，所以刀架移動和主軸旋轉(zhuǎn)都是由一臺電動機來拖動，而刀具的進(jìn)給是通過交換齒輪箱傳給進(jìn)給箱的配合來實現(xiàn)的。2.主軸能正反兩個方向旋轉(zhuǎn) 車削加工一般只需要單向旋轉(zhuǎn)，但在車削螺紋時為避免亂扣，要求主軸反轉(zhuǎn)來退刀，因此要求主軸能正反旋轉(zhuǎn)。車床主軸旋轉(zhuǎn)方向可通過改變主軸電機轉(zhuǎn)向及用機械手柄（離合器）來控制。3.主軸以及各電動機起動應(yīng)平穩(wěn) 為滿足此要求，一般功率較小的電動機（如：冷卻泵電動機m2功率是2.

13、2kw、刀架快速移動電動機m3功率是0.125kw）可以直接起動，功率較大的電動機（如：主軸電動機m1功率是30kw）一般用降壓啟動，但若電動機在空載或輕載情況下起動，雖然功率較大，仍可直接啟動。4.主軸應(yīng)能迅速停車 迅速停車可以縮短輔助時間，提高工作效率，為使迅速停車，電動機必須采取制動。車床主軸電動機的制動方式有兩種，一種是機械制動（例如機械摩擦的離合器制動），另一種是電氣制動（例如能耗制動和反接制動），c650臥式車床主軸電動機的制動方式用反接制動。5.車削時的刀具及工件應(yīng)進(jìn)行冷卻 由于加工時的刀具及工件的溫度相當(dāng)高，應(yīng)設(shè)有專用電動機拖動冷卻泵工作。6.機床各電路應(yīng)有必要的保護(hù)及照明等電

14、路 為防止機床電路發(fā)生漏電、過載、短路等故障，主電路、控制電路應(yīng)裝上自動空氣開關(guān)、漏電開關(guān)及熱繼電器等電氣元件，電路的相應(yīng)環(huán)節(jié)具有聯(lián)鎖功能，機床外殼要接地。為滿足工作要求，機床應(yīng)設(shè)有專用照明裝置。對各電動機的控制要求主要是：主電動機m1（30kw）：由它完成主運動的驅(qū)動。要求：直接起動連續(xù)運行方式并有點動功能以便調(diào)整，能正反轉(zhuǎn)以滿足螺紋加工需要，由于加工工件轉(zhuǎn)動慣性大，停車時帶有電氣制動，此外，還要顯示電動機的工作電流以監(jiān)視切削狀況。冷卻電動機m2：用以加工時提供冷卻液，采用直接起動、單向運行、連續(xù)工作方式。快速移動電動機m3：單向點動、短時工作方式；要求有局部照明和必要的電氣保護(hù)與聯(lián)鎖。三、

15、c650臥式車床的控制方式及其優(yōu)缺點 c650臥式車床的控制方式是將接觸器、繼電器、定時器、其他電器及其觸點按一定邏輯關(guān)系連接的繼電接觸器控制系統(tǒng)，其具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、便于掌握的特點，在一定范圍內(nèi)滿足控制要求，此控制方式在工業(yè)控制中比較常見。但這種控制方式存在著設(shè)備體積大、動作速度慢、功能少而固定、可靠性差、難于實現(xiàn)較復(fù)雜的控制的缺點，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝改變時，原有的接線和控制盤就要更換，缺乏通用性和靈活性。為了解決繼電接觸器控制系統(tǒng)的這一缺點，尋求一種比繼電接觸器更可靠、功能更齊全、相應(yīng)速度更快的新型工業(yè)控制器勢在必行。此新型工業(yè)控制器應(yīng)該既有電

16、接觸器簡單易懂、使用方便、價格低的特點又有功能完善、通用性好、靈活性好的優(yōu)點。從被控制對象維護(hù)簡單和控制器性價比高、綜合成本低這幾個主要原則出發(fā)，可編程控制器（plc）是最佳的選擇。第二章 plc簡介plc = programmable logic controller（可編程控制器），是在繼電器控制和計算機控制基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動化控制裝置，是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的，它具有可靠性高、設(shè)計施工周期短、維修方便、價格便宜等特點，其種類繁多，不同廠家的產(chǎn)品各有特點，且有一定的區(qū)別。但作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，plc具有一定的共性，它們都是通過輸入接口，接收工業(yè)設(shè)備或生產(chǎn)過程

17、的各類輸入信號（如從操作按鈕、行程開關(guān)等送來的開關(guān)量或有由位器、傳感器、變送器等提供的模擬量），并將其轉(zhuǎn)換成其能夠接受和處理的數(shù)據(jù)，運行用戶控制程序，將產(chǎn)生的結(jié)果通過輸出接口轉(zhuǎn)換成外圍設(shè)備所需要的控制信號，去驅(qū)動控制對象（如接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥、指示燈、調(diào)速裝置等），進(jìn)而控制工業(yè)設(shè)備或生產(chǎn)過程。目前，中小企業(yè)及各高校實習(xí)工廠的許多機床和設(shè)備仍是傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的產(chǎn)品，其技術(shù)落后、可靠性差、工作效率低、故障率高、故障診斷和排除困難，已嚴(yán)重影響企業(yè)的生產(chǎn)效率及正常的實驗教學(xué)。當(dāng)然購買數(shù)控機床可以解決這些問題，但需要大量的資金。但如果采用plc進(jìn)行改造，便可一舉兩得。一、plc基本組成

18、 plc基本組成包括中央處理器（cpu）、存儲器、輸入/輸出接口（縮寫為i/o，包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴展接口等）、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成，見圖2。plc內(nèi)部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接，外部則根據(jù)實際控制對象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成plc控制系統(tǒng)。圖2 plc的基本組成1. 中央處理器 中央處理器（cpu）由控制器、運算器和寄存器組成并集成在一個芯片內(nèi)。cpu通過數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。 小型plc的cpu采用8位或16位微處理器或單片機，如8031、m68000等，這類芯片價格

19、很低；中型plc的cpu采用16位或32位微處理器或單片機，如8086、96系列單片機等，這類芯片主要特點是集成度高、運算速度快且可靠性高；而大型plc則需采用高速位片式微處理器。cpu按照plc內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮plc控制系統(tǒng)完成各項工作任務(wù)。 2. 存儲器 plc內(nèi)的存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)等。 1）系統(tǒng)程序存儲器 plc系統(tǒng)程序決定了plc的基本功能，該部分程序由plc制造廠家編寫并固化在系統(tǒng)程序存儲器中，主要有系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用等部分。 系統(tǒng)管理程序主要控制plc的運行，使plc按正確的次序工作；用戶指令解釋程序?qū)lc的用戶

20、指令轉(zhuǎn)換為機器語言指令，傳輸?shù)絚pu內(nèi)執(zhí)行；功能程序與系統(tǒng)程序調(diào)用則負(fù)責(zé)調(diào)用不同的功能子程序及其管理程序。 系統(tǒng)程序?qū)儆谛栝L期保存的重要數(shù)據(jù)，所以其存儲器采用rom或eprom。rom是只讀存儲器，該存儲器只能讀出內(nèi)容，不能寫入內(nèi)容，rom具有非易失性，即電源斷開后仍能保存已存儲的內(nèi)容。 eperom為可電擦除只讀存儲器，須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫入內(nèi)容，可電擦除可編程只讀存儲器還有e2prom、flash等。 2）用戶程序存儲器 用戶程序存儲器用于存放用戶載入的plc應(yīng)用程序，載入初期的用戶程序因需修改與調(diào)試，所以稱為用戶調(diào)試程序，存放在可以隨機讀寫操作的隨機存取存儲器ram

21、內(nèi)以方便用戶修改與調(diào)試。 通過修改與調(diào)試后的程序稱為用戶執(zhí)行程序，由于不需要再作修改與調(diào)試，所以用戶執(zhí)行程序就被固化到eprom內(nèi)長期使用。 3）數(shù)據(jù)存儲器 plc運行過程中需生成或調(diào)用中間結(jié)果數(shù)據(jù)（如輸入/輸出元件的狀態(tài)數(shù)據(jù)、定時器、計數(shù)器的預(yù)置值和當(dāng)前值等）和組態(tài)數(shù)據(jù)（如輸入輸出組態(tài)、設(shè)置輸入濾波、脈沖捕捉、輸出表配置、定義存儲區(qū)保持范圍、模擬電位器設(shè)置、高速計數(shù)器配置、高速脈沖輸出配置、通信組態(tài)等），這類數(shù)據(jù)存放在工作數(shù)據(jù)存儲器中，由于工作數(shù)據(jù)與組態(tài)數(shù)據(jù)不斷變化，且不需要長期保存，所以采用隨機存取存儲器ram。ram是一種高密度、低功耗的半導(dǎo)體存儲器，可用鋰電池作為備用電源，一旦斷電就可

22、通過鋰電池供電，保持ram中的內(nèi)容。 3. 接口 輸入輸出接口是plc與工業(yè)現(xiàn)場控制或檢測元件和執(zhí)行元件連接的接口電路。plc的輸入接口有直流輸入、交流輸入、交直流輸入等類型；輸出接口有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出等類型。晶體管和晶閘管輸出為無觸點輸出型電路，晶體管輸出型用于高頻小功率負(fù)載、晶閘管輸出型用于高頻大功率負(fù)載；繼電器輸出為有觸點輸出型電路，用于低頻負(fù)載。 現(xiàn)場控制或檢測元件輸入給plc各種控制信號，如限位開關(guān)、操作按鈕、選擇開關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量等，通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成cpu能夠接收和處理的信號。輸出接口電路將cpu送出的弱電控制信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場

23、需要的強電信號輸出，以驅(qū)動電磁閥、接觸器等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。 1）輸入接口 輸入接口用于接收和采集兩種類型的輸入信號，一類是由按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸頭等開關(guān)量輸入信號；另一類是由電位器、測速發(fā)電機和各種變換器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。以圖3所示的直流輸入接口電路為例，r1是限流與分壓電阻，r2與c構(gòu)成濾波電路，濾波后的輸入信號經(jīng)光耦合器t與內(nèi)部電路耦合。當(dāng)輸入端的按鈕sb接通時，光耦合器t導(dǎo)通，直流輸入信號被轉(zhuǎn)換成plc能處理的5v標(biāo)準(zhǔn)信號電平（簡稱ttl），同時led輸入指示燈亮，表示信號接通。微電腦輸入接口電路一般由寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路組成，這些電路集成在

24、一個芯片上。交流輸入與交直流輸入接口電路與直流輸入接口電路類似。圖3 直流輸入接口電路 濾波電路用以消除輸入觸頭的抖動，光電耦合電路可防止現(xiàn)場的強電干擾進(jìn)入plc。由于輸入電信號與plc內(nèi)部電路之間采用光信號耦合，所以兩者在電氣上完全隔離，使輸入接口具有抗干擾能力?，F(xiàn)場的輸入信號通過光電耦合后轉(zhuǎn)換為5v的ttl送入輸入數(shù)據(jù)寄存器，再經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳送給cpu。 2）輸出接口 輸出接口電路向被控對象的各種執(zhí)行元件輸出控制信號。常用執(zhí)行元件有接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥（模擬量）、調(diào)速裝置（模擬量）、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。輸出接口電路一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成，與輸入接口電路類似

25、，內(nèi)部電路與輸出接口電路之間采用光電耦合器進(jìn)行抗干擾電隔離。 微電腦輸出接口電路一般由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求邏輯電路集成在芯片上，cpu通過數(shù)據(jù)總線將輸出信號送到輸出數(shù)據(jù)寄存器中，功率放大電路是為了適應(yīng)工業(yè)控制要求，將微電腦的輸出信號放大。 3）其它接口 若主機單元的i/o數(shù)量不夠用，可通過i/o擴展接口電纜與i/o擴展單元（不帶cpu）相接進(jìn)行擴充。plc還常配置連接各種外圍設(shè)備的接口，可通過電纜實現(xiàn)串行通信、eprom寫入等功能。 4. 編程器 編程器作用是將用戶編寫的程序下載至plc的用戶程序存儲器，并利用編程器檢查、修改和調(diào)試用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行過程，顯示plc狀態(tài)

26、、內(nèi)部器件及系統(tǒng)的參數(shù)等。編程器有簡易編程器和圖形編程器兩種。簡易編程器體積小，攜帶方便，但只能用語句形式進(jìn)行聯(lián)機編程，適合小型plc的編程及現(xiàn)場調(diào)試。圖形編程器既可用語句形式編程，又可用梯形圖編程，同時還能進(jìn)行脫機編程。目前plc制造廠家大都開發(fā)了計算機輔助plc編程支持軟件，當(dāng)個人計算機安裝了plc編程支持軟件后，可用作圖形編程器，進(jìn)行用戶程序的編輯、修改，并通過個人計算機和plc之間的通信接口實現(xiàn)用戶程序的雙向傳送、監(jiān)控plc運行狀態(tài)等。5. 電源 plc的電源將外部供給的交流電轉(zhuǎn)換成供cpu、存儲器等所需的直流電，是整個plc的能源供給中心。plc大都采用高質(zhì)量的工作穩(wěn)定性好、抗干擾能

27、力強的開關(guān)穩(wěn)壓電源，許多plc電源還可向外部提供直流24v穩(wěn)壓電源，用于向輸入接口上的接入電氣元件供電，從而簡化外圍配置。二、plc的工作原理 當(dāng)plc投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。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。 1.輸入采樣階段 在輸入采樣階段，plc以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入i/o映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，i/o映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變

28、。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 2. 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，plc總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)ram存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在i/o映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在i/o映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出

29、點和軟設(shè)備在i/o映象區(qū)或系統(tǒng)ram存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即i/o指令則可以直接存取i/o點。即使用i/o指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從i/o模塊取值，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。 3.輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，plc就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，cpu按照i/o映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖

30、存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)三、plc的特點 1. 抗干擾性強，可靠性高 繼電接觸器控制系統(tǒng)雖然有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機械觸點，使設(shè)備連線復(fù)雜，由于器件的老化、脫焊、觸點的抖動及觸點的開閉是受電弧的損害，故大大降低了系統(tǒng)的可靠性，而plc采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的電子存儲器件來完成，大部分繼電器和繁雜的連線被軟件程序所取代，故壽命長，可靠性大大提高。2. 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、通用性強、應(yīng)用靈活plc產(chǎn)品均成系列化生產(chǎn)，品種齊全，外圍模塊品種也多，可由各種組件靈活組合成各種大小和不同要求的控制系統(tǒng)。在plc構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需要在plc的端子上接入相應(yīng)的輸入、輸出

31、信號線即可，不需要諸如繼電器之類的物理電子器件和大量而又繁雜的硬接線電路。3. 編程方便，易于使用plc是面向用戶的設(shè)備，plc的設(shè)計者充分考慮到現(xiàn)場工程技術(shù)人員的技能和習(xí)慣，plc程序的編制，采用梯形圖或面向工業(yè)控制的簡單指令形式。梯形圖與繼電器原理圖相類似，直觀易懂，容易掌握，不需要專門的計算機知識和語言，深受現(xiàn)場電氣技術(shù)人員的歡迎。近年來又發(fā)展了面向?qū)ο蟮捻樋亓鞒虉D語言，也稱功能圖，使編程更加簡單方便。4. 功能完善，擴展能力強plc中含有數(shù)量巨大的用于開關(guān)量處理的繼電器類軟元件，可輕松地實現(xiàn)大規(guī)模的開關(guān)量邏輯控制，這是一般的繼電器控制所不能實現(xiàn)的。plc內(nèi)部具有許多控制功能，能方便地實

32、現(xiàn)d/a、a/d轉(zhuǎn)換及pid運算，實現(xiàn)過程控制、數(shù)字控制功能。plc具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，它不僅可以控制一臺單機、一條生產(chǎn)線，還可以控制一個機群、許多條生產(chǎn)線。它不但可以進(jìn)行現(xiàn)場控制，還可以用于遠(yuǎn)程控制。5. plc控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試方便plc中相當(dāng)于繼電接觸器系統(tǒng)中的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等軟元件,數(shù)量巨大，硬軟件齊全，且為模塊化積木式結(jié)構(gòu)，并已商品化，故可按性能、容量（輸入、輸出點數(shù)、內(nèi)存大小）等選用組裝。6. 維修方便，維修工作量小plc具有完善的自診斷、履歷情報存儲及監(jiān)視功能。對于其內(nèi)部工作狀態(tài)、通信狀態(tài)、異常狀態(tài)和i/o點的狀態(tài)均有顯示。工作人員通過它可查出故障原因，以便于

33、迅速處理，及時排除。7. 結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，易于機電一體化 由于plc具有上述特點，使得plc獲得了極為廣泛的應(yīng)用。四、plc控制與繼電器控制的區(qū)別 繼電器控制是接線程序控制，它是由分立元件（繼電器、接觸器、電子元件等）用導(dǎo)線連接起來加以實現(xiàn)的，它的程序就在接線之中，對于控制功能的修改必須通過改變接線來實現(xiàn)。plc控制是存儲程序控制，其工作程序存放在存儲器中，系統(tǒng)要完成的控制任務(wù)是通過存儲器中的程序來實現(xiàn)的，其程序是由程序語言來表達(dá)的?？刂瞥绦虻男薷牟恍枰淖僷lc的內(nèi)接線（即硬件），只要通過編程器來改變存儲器中某些語句的內(nèi)容就可實現(xiàn)。主要區(qū)別有以下幾個方面。1. 元器件不同繼電器控制

34、電路是由各種硬件繼電器組成，而plc梯形圖中輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等軟繼電器是由軟件來實現(xiàn)的，不是硬件繼電器。2. 工作方式不同繼電器控制電路工作時，電路中硬件繼電器都處于受控狀態(tài)，凡符合條件吸合的硬件繼電器都處于吸合狀態(tài)，受各種約束條件不應(yīng)吸合的硬件繼電器都處于斷開狀態(tài)。plc梯形圖中軟繼電器都處于周期循環(huán)掃描狀態(tài)，受同一條件制約的各軟繼電器的動作順序取決于程序掃描順序。3. 元件觸點數(shù)量不同硬件繼電器的觸點數(shù)量有限，一般只有4到8對，而plc梯形圖中軟繼電器的觸點數(shù)量，編程時可無限制使用，可常開又可常閉。4. 控制電路實施方式不同繼電器控制電路是通過各種硬件繼電

35、器之間接線來實施控制的，控制功能固定，當(dāng)要修改控制功能時必須重新接線。plc控制電路由軟件編程來實施，可以靈活變化和在線修改。第三章 plc對c650臥式車床的改造一、電氣系統(tǒng)改造為plc控制的意義傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)簡單、容易掌握、價格便宜，在一定的范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而使用面甚廣，在工業(yè)控制領(lǐng)域中曾占主導(dǎo)地位，但是繼電器接觸器控制有著明顯的缺點：設(shè)備體積大、壽命短、可靠性差、動作速度慢、功能少、程序不可變；因此對于程序固定，控制過程不太復(fù)雜的系統(tǒng)還是適合的。但是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，所以當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r，原有的接線和控制柜就要改接或更改，通用性

36、和靈活性較差。但plc以其完善的功能，很強的通用性，體積少及高可靠性等特點在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用。在工廠自動化系統(tǒng)中，plc被廣泛采用為核心的控制器件。它既可組成功能齊全的自控系統(tǒng)控制整個工廠的運行，亦可單獨使用作單機自動控制。它還是繼電器控制柜的理想替代物。在生產(chǎn)工藝控制、過程控制、機床控制、組合機床自動控制等場合，plc占有舉足輕重的地位。特別是在數(shù)控機床及大量的機床改造和老設(shè)備改造中，plc應(yīng)用極廣。二、c650 臥式車床原理分析 圖4為c650臥式車床電氣控制原理圖，各電路分析如下：圖4 c650臥式車床電氣控制原理圖1. 主電路分析 1）主軸電動機電路 電源引入與故障保護(hù)三相交流電源

37、l1、l2、l3經(jīng)qf空氣開關(guān)引入c650車床主電路，主電動機電路中，fu1熔斷器為短路保護(hù)環(huán)節(jié)，fr1是熱繼電器加熱元件，對電動機m1起過載保護(hù)作用。主電動機正反轉(zhuǎn)km1與 km2分別為交流接觸器km1與km2的主觸頭。根據(jù)電氣控制基本知識分析可知， km1主觸頭閉合、km2主觸頭斷開時，三相交流電源將分別接入電動機的u1、v1、w1三相繞組中，m1主電動機將正轉(zhuǎn)。反之，當(dāng)km1主觸頭斷開、km2主觸頭閉合時，三相交流電源將分別接入m1主電動機的w1、v1、u1三相繞組中，與正轉(zhuǎn)時相比，u1與w1進(jìn)行了換接，導(dǎo)致主電動機反轉(zhuǎn)。主電動機全壓與減壓狀態(tài)當(dāng)km3主觸頭斷開時，三相交流電源電流將流經(jīng)

38、限流電阻r而進(jìn)入電動機繞組，電動機繞組電壓將減小（體現(xiàn)在車床點動及停車制動時）。當(dāng)km3主觸頭閉合，則電源電流不經(jīng)限流電阻而直接接入電動機繞組中，主電動機處于全壓運轉(zhuǎn)狀態(tài)（主要體現(xiàn)在車床起動時）。繞組電流監(jiān)控電流表pa在電動機m1主電路中起繞組電流監(jiān)視作用，通過ta線圈空套在繞組一相的接線上，當(dāng)該接線有電流流過時，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過這一感應(yīng)電流間接顯示電動機繞組中當(dāng)前電流值。其控制原理是當(dāng)kt常閉延時斷開觸頭閉合時，ta產(chǎn)生的感應(yīng)電流不經(jīng)過pa電流表，而一旦kt觸頭斷開，pa電流表就可檢測到電動機繞組中的電流。電動機轉(zhuǎn)速監(jiān)控ks是和m1主電動機主軸同轉(zhuǎn)安裝的速度繼電器檢測元件，根據(jù)主電動機主

39、軸轉(zhuǎn)速對速度繼電器觸頭的閉合與斷開進(jìn)行控制。2）冷卻泵電動機電路 冷卻泵電動機電路中fu2熔斷器起短路保護(hù)作用，fr2熱繼電器則起過載保護(hù)作用。當(dāng)km4主觸頭斷開時，冷卻泵電動機m2停轉(zhuǎn)不供液；而km4主觸頭一旦閉合，m2將起動供液。3）快移電動機電路 快移電動機電路中fu3熔斷器起短路保護(hù)作用。km5主觸頭閉合時，快移電動機m3起動，而km5主觸頭斷開，快移電動機m3停止。主電路通過tc變壓器與控制線路和照明燈線路建立電聯(lián)系。tc變壓器一次側(cè)接入電壓為380v，二次側(cè)有36v、110v兩種供電電源，其中36v給照明燈線路供電，而110v給車床控制線路供電。2. 控制線路分析 控制線路從6區(qū)至

40、16區(qū)，各支路垂直布置，相互之間為并聯(lián)關(guān)系。各線圈、觸頭均為原態(tài)（即不受力態(tài)或不通電態(tài)），而原態(tài)中各支路均為斷路狀態(tài)，所以km1、km3、kt、km2、ka、km4、km5等各線圈均處于斷電狀態(tài)。1）主電動機點動控制 按下sb2，從線路1、3、5、7、9、11、km1線圈、4、2回到線路1，使km1線圈通電，根據(jù)原態(tài)支路常斷現(xiàn)象，其余所有線圈均處于斷電狀態(tài)。因此主電路中為km1主觸頭閉合，由qs隔離開關(guān)引入的三相交流電源將經(jīng)km1主觸頭、限流電阻r接入主電動機m1的三相繞組中，主電動機m1串電阻減壓起動。一旦松開sb2，km1線圈斷電，電動機m1斷電停轉(zhuǎn)。sb2是主電動機m2的點動控制按鈕。2

41、）主電動機正轉(zhuǎn)控制 按下sb3，從線路1、3、5、7、15、km3和kt線圈、4、2回到線路1使km3和kt線圈同時通電，并通過常開輔助觸頭km3閉合而使ka線圈通電，ka線圈通電又導(dǎo)致ka常開輔助觸頭閉合，從線路1、3、5、7、15、13、9、11、km1線圈、4、2回到線路1，使km1線圈通電。而km1常開輔助觸頭與ka常開輔助觸頭對sb3形成自鎖。主電路中km3主觸頭與km1主觸頭閉合，電動機不經(jīng)限流電阻r則全壓正轉(zhuǎn)起動。繞組電流監(jiān)視電路中，因kt線圈通電后延時開始，但由于延時時間還未到達(dá)，所以kt常閉延時斷開觸頭保持閉合，感應(yīng)電流經(jīng)kt觸頭短路，造成a電流表中沒有電流通過，避免了全壓起

42、動初期繞組電流過大而損壞a電流表。kt線圈延時時間到達(dá)時，電動機已接近額定轉(zhuǎn)速，繞組電流監(jiān)視電路中的kt將斷開，感應(yīng)電流流入pa電流表將繞組中電流值顯示在pa表上。3）主電動機反轉(zhuǎn)控制 按下sb4，從線路1、3、5、7、15、km3和kt線圈、4、2回到線路1導(dǎo)致km3線圈與kt線圈通電，與正轉(zhuǎn)控制相類似， ka線圈通電，再通過線路1、3、5、7、15、19、21、23、km2線圈、4、2回到線路1，導(dǎo)致km2線圈通電。主電路中km2、km3主觸頭閉合，電動機全壓反轉(zhuǎn)起動。km1線圈所在支路與km2線圈所在支路通過km2與km1常閉觸頭實現(xiàn)電氣控制互鎖。4）主電動機反接制動控制 正轉(zhuǎn)制動控制k

43、s-1是速度繼電器的正轉(zhuǎn)控制觸頭，當(dāng)電動機正轉(zhuǎn)起動至接近額定轉(zhuǎn)速時，ks-1閉合并保持。制動時按下sb1，控制線路中所有電磁線圈都將斷電，主電路中km1、km2、km3主觸頭全部斷開，電動機斷電降速，但由于正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動慣性，需較長時間才能降為零速。一旦松開sb1，則經(jīng)線路1、3、5、7、17、21、23、km2線圈、4、2回到線路1，使km2線圈通電。主電路中km2主觸頭閉合，三相電源電流經(jīng)km2使u1、w1兩相換接，再經(jīng)限流電阻r接入三相繞組中，在電動機轉(zhuǎn)子上形成反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并與正轉(zhuǎn)的慣性轉(zhuǎn)矩相抵消，電動機迅速停車。在電動機正轉(zhuǎn)起動至額定轉(zhuǎn)速，再從額定轉(zhuǎn)速制動至停車的過程中，ks-2反轉(zhuǎn)控制觸頭始

44、終不產(chǎn)生閉合動作，保持常開狀態(tài)。反轉(zhuǎn)制動控制ks-1在電動機反轉(zhuǎn)起動至接近額定轉(zhuǎn)速時閉合并保持。與正轉(zhuǎn)制動相類似，按下sb1，電動機斷電降速。一旦松開sb1，則經(jīng)線路1、3、5、7、17、9、11、km1線圈、4、2回到線路1，使線圈km1通電，電動機轉(zhuǎn)子上形成正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并與反轉(zhuǎn)的慣性轉(zhuǎn)矩相抵消使電動機迅速停車。5）冷卻泵電動機起?？刂?按下sb5，通過線路1、3、5、27、29、31、km4線圈、4、2回到線路1，使線圈km4通電，并通過km4常開輔助觸頭對sb5自鎖，主電路中km4主觸頭閉合，冷卻泵電動機m2轉(zhuǎn)動并保持。按下sb6，km4線圈斷電，冷卻泵電動機m2停轉(zhuǎn)。6）快移電動機點動控

45、制 行程開關(guān)由車床上的刀架手柄控制。轉(zhuǎn)動刀架手柄，行程開關(guān)sq將被壓下而閉合，通過線路1、3、5、33、km5線圈、4、2回到線路1，使km5線圈通電。主電路中km5主觸頭閉合，驅(qū)動刀架快移的電動機m3起動。反向轉(zhuǎn)動刀架手柄復(fù)位，sq行程開關(guān)斷開，則電動機m3斷電停轉(zhuǎn)。7）照明電路 燈開關(guān)sa置于閉合位置時，el燈亮。sa置于斷開位置時，el燈滅。c650臥式車床電氣原理圖中電氣元件符號及名稱見表一。符號名稱符號名稱m1主電動機sb1總停按鈕 m2冷卻泵電動機sb2主電動機點動按鈕 m3快速移動電動機sb3主電動機正轉(zhuǎn)按鈕 km1主電動機正轉(zhuǎn)接觸器sb4主電動機反轉(zhuǎn)按鈕 km2主電動機反轉(zhuǎn)接觸

46、器sb5冷卻泵電動機啟動按鈕 km3短接限流電阻接觸器sb6冷卻泵電動機停止按鈕 km4冷卻泵電動機起動接觸器tc控制變壓器 km5快移電動機起動接觸器fu(1-6)熔斷器 ka中間繼電器fr1主電動機過載保護(hù)熱繼電器 kt通電延時時間繼電器fr2冷卻泵電動機保護(hù)熱繼電器 sq快移電動機點動行程開關(guān)r限流電阻 sa照明燈開關(guān)el照明燈 ks速度繼電器ta電流互感器 pa電流表qf隔離開關(guān) 表一根據(jù)對c650臥式車床原理圖及相應(yīng)電氣元件（表一所列）的分析,統(tǒng)計輸入、輸出的點數(shù)（除照明裝置外）如表二所示:類 型功能所占點數(shù)(個) 輸入設(shè)備 總停按鈕sb11主電動機m1的點動按鈕sb21主電動機m1

47、的正轉(zhuǎn)按鈕sb31主電動機m1的反轉(zhuǎn)按鈕sb41冷卻泵電動機m2的啟動按鈕sb51冷卻泵電動機m2的停止按鈕sb61快移電動機m3的啟動開關(guān)sq1主電機m1的熱繼電器動合觸點fr11冷卻電機m2的熱繼電器動合觸點fr21速度繼電器正轉(zhuǎn)觸點ks-11速度繼電器反轉(zhuǎn)觸點ks-21 輸 出 設(shè) 備主電動機m1的正轉(zhuǎn)接觸器km11主電動機m1的反轉(zhuǎn)接觸器km21主電動機m1的制動接觸器km31冷卻泵電動機m2接觸器km41快移電動機m3接觸器km51電流表接入時間繼電器kt1中間繼電器ka1表二由表二分析統(tǒng)計可知，c650臥式車床電氣控制輸入點數(shù)有11個，輸出點數(shù)有7個。但是，當(dāng)用plc對c650臥式

48、車床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造時，由于plc內(nèi)部具有多種類型、多種功能的軟繼電器，所以可以適當(dāng)更換或去除c650臥式車床電氣控制系統(tǒng)中的一些硬繼電器，如電流表接入時間繼電器kt可用適當(dāng)?shù)挠仓虚g繼電器代替、原有的硬件中間繼電器ka可以去除。所以用plc對c650臥式車床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造時，輸入點數(shù)保持不變，輸出點變?yōu)?個。三、plc的選型及i/o分配 1.plc類型選擇根據(jù)設(shè)計要求及對上述各項的分析，綜合考慮被控對象的i/o點數(shù)和plc性價比高、綜合成本低這幾個主要原則，可選用西門子s7-200系列的plc對c650臥式車床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。西門子s7-200系列是德國西門子（siemens）

49、公司生產(chǎn)的小型plc，在我國應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。它不但具有plc的諸多特點，而且與其他同等類型的plc相比它還具有標(biāo)準(zhǔn)化、體積小、速度快、質(zhì)量好、程序全面、編程簡易、軟硬件成熟、功能更強、可靠性更高等優(yōu)點。西門子s7-200系列plc主機有四種類型cpu單元，有六種基本型號的擴展模塊，i/o點數(shù)和可帶擴展模塊的數(shù)量因cpu單元類型而異，主要有cpu221 6入/4出 可帶0塊擴展模塊、cpu222 8入/6出 可帶2塊擴展模塊、cpu224 14入/10出 可帶7塊擴展模塊、cpu226 24入/16出 可帶7塊擴展模塊。雖然西門子s7-200系列plc主機有

50、不同類型cpu單元，但其硬件外部結(jié)構(gòu)大體相同，如圖5所示。各擴展模塊硬件結(jié)構(gòu)也無多大區(qū)別，如圖6所示。其各主機的主要技術(shù)性能指標(biāo)如表三所示。各擴展模塊的主要技術(shù)性能指標(biāo)如表四所示。 圖5 西門子s7-200系列主機硬件外部結(jié)構(gòu) 圖6 擴展模塊硬件結(jié)構(gòu)特性cpu221cpu222cpu224cpu226外形尺寸（mm x mm x mm）90x80x6290x80x62120.5x80x62190x80x62程序存儲器：可在運行模式下編輯不可在運行模式下編輯4096 kb4096 kb4096 kb4096 kb8192 kb12288 kb16384 kb24576 kb數(shù)據(jù)存儲區(qū)2048 k

51、b2048 kb8192 kb10240 kb掉電保持時間50h50h100h100h本機i/o：數(shù)字量6入/4出8入/6出14入/10出24入/16出擴展模塊0個模塊2個模塊7個模塊7個模塊所能提供最大直流電流（ma）：+5v dc+24v dc01803401806602801000400高速計數(shù)器：單相雙相4路 30khz2路 20khz4路 30khz2路 20khz6路 30khz4路 20khz6路 30khz4路 20khz脈沖輸出（dc）2路 20khz2路 20khz2路 20khz2路 20khz模擬電位器1122實時時鐘配時卡鐘配時卡鐘內(nèi)置內(nèi)置通訊口1 rs-4851 r

52、s-4851 rs-4852 rs-485浮點數(shù)計算有i/o映像區(qū)256（128入/128出）布爾指令執(zhí)行速度0.22us/指令表三模塊類型型號輸入/輸出點數(shù)模塊消耗電流（ma）+5v dc+24v dc數(shù)字量擴展模塊em2218點輸入（24v dc）304/輸入8點輸入（120/230v ac）3016點輸入（24v dc）704/輸入em2224點輸出（24v dc）404點輸出（繼電器）3020/輸出8點輸出（24v dc）508點輸出（繼電器）409/輸出8點輸出（120/230v ac）110em2234點輸入（24v dc）/4點輸出（24v dc）404/輸入4點輸入（24v dc）/4點輸出（繼電器）404輸入 9/輸出8點輸入（24v dc）/8點輸出（24v dc）808點輸入（24v