西门子PLC简介-硬件结构
西门子PLC是可编程逻辑控制器的一种,广泛应用于工业自动化控制领域。本文重点介绍S7-200系列PLC的硬件结构及其功能组件。
PLC控制技术及应用在航空电子工程系的第一模块中,针对三相异步电动机的可逆运行控制,S7-200系列PLC提供接触器控制的正反转、接触器控制与按钮双重连锁控制正反转以及利用行程开关实现自动往返循环控制等多种控制方式。
在S7-200系列PLC的系统配置方面,包含了基本单元(CPU模块),它是构成独立控制系统的主体部分,主要组成包括中央处理单元(CPU)、电源、数字量输入输出单元。基本单元上设有不同功能的端子盖,包括顶部端子盖内的电源及输出端子、底部端子盖内的输入端子及传感器电源、中部右侧前盖内的CPU工作方式开关、模拟调节电位器和扩展I/O接口以及左侧的状态指示灯LED、存储卡和通讯端口。状态指示灯可以显示CPU的工作方式、本机I/O的状态和系统错误状态。存储卡(EEPROM卡)用于存储CPU程序。RS-485的串行通讯端口可实现PLC主机与上位计算机等外部设备的连接。
扩展接口用于PLC主机与输入、输出扩展模块的连接,主机与扩展模块之间由导轨固定,并通过扩展电缆连接。个人计算机(PC)或编程器需要安装STEP7-Micro/WIN32编程软件后,才能进行用户程序的编制、编辑、调试和监视。对PC的要求至少为80486处理器和8M内存。
通讯电缆用于PLC与个人计算机实现通讯,有PC/PPI电缆、通讯处理器(CP)和多点接口(MPI)电缆以及MPI卡和专用通讯电缆等。人机界面包括操作员面板、触摸屏、文本显示器等,它们通过Protool软件组态,提供过程状态和过程控制的可视化。
S7-200CPU22X系列产品由CPU221模块、CPU222模块、CPU224模块、CPU226模块和CUP226XM模块组成。例如,CPU226模块I/O总点数为40点,可带7个扩展模块,用户程序存储器容量为6.6K字,内置高速计数器和PID控制功能,有2个高速脉冲输出端和2个RS-485通讯口。它支持PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由口协议的通讯能力。
数字量模块分为输入模块和输出模块。数字量输入模块可接收来自用户设备的离散信号,常见的输入设备有按钮、限位开关、选择开关、继电器触点等。输入模块根据接入电压的不同,分为直流输入模块和交流输入模块。数字量输出模块则控制用户的离散型负载,如继电器线圈、接触器线圈、电磁阀线圈、指示灯等,分为直流输出模块、交流输出模块、交直流输出模块。
以上是S7-200系列PLC的基本硬件结构和功能,它在工业自动化领域中发挥着关键作用,尤其在运动控制、数据处理和信息交互等方面。