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在發(fā)展中求生存,不斷完善,以良好信譽和科學(xué)的管理促進企業(yè)迅速發(fā)展PLC的接口用于連接外部設(shè)備,是PLC內(nèi)部世界與外部設(shè)備產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的大門。我們可以從輸入和輸出的角度對PLC的接口進行分類,這里所說的輸入輸出如果沒有特別說明,都是相對于PLC來說的。就比如PLC的輸入接口,連接的是變頻器的輸出接口,輸入和輸出都必須從設(shè)備的角度觸發(fā)來定義。
根據(jù)需要對接的外部設(shè)備來確定PLC的接口數(shù)量,以便確定PLC的型號和擴展模塊的個數(shù)。
例如:現(xiàn)場有2個溫度,2個壓力,2個變頻器需要接入PLC,那么我們需要先統(tǒng)計出所要接入的IO接口數(shù)量,然后就可以選型了。
讓我們以匯辰H7系列PLC為例,認(rèn)識以下PLC的IO接口的位置,西門子PLC的接口位置也相同。
PLC的接口用于連接外部設(shè)備,是PLC內(nèi)部世界與外部設(shè)備產(chǎn)生關(guān)聯(lián)的大門。我們可以從輸入和輸出的角度對PLC的接口進行分類,這里所說的輸入輸出如果沒有特別說明,都是相對于PLC來說的。就比如PLC的輸入接口,連接的是變頻器的輸出接口,輸入和輸出都必須從設(shè)備的角度觸發(fā)來定義。下圖列出了非總線形式的PLC接口。
根據(jù)需要對接的外部設(shè)備來確定PLC的接口數(shù)量,以便確定PLC的型號和擴展模塊的個數(shù)。
例如:現(xiàn)場有2個溫度,2個壓力,2個變頻器需要接入PLC,那么我們需要先統(tǒng)計出所要接入的IO接口數(shù)量,然后就可以選型了。
設(shè)備名稱 | DI | DO | AI | AO | 備注 |
溫度1 | 1 | AI:過程值 | |||
溫度2 | 1 | AI:過程值 | |||
壓力1 | 1 | AI:過程值 | |||
壓力2 | 1 | AI:過程值 | |||
變頻1 | 3 | 1 | 2 | 1 | DI:遠(yuǎn)程,運行,故障;DO:啟停;AI:頻率反饋,電流反饋;AO:頻率給定 |
變頻2 | 3 | 1 | 2 | 1 | DI:遠(yuǎn)程,運行,故障;DO:啟停;AI:頻率反饋,電流反饋;AO:頻率給定 |
合計 | 6 | 2 | 8 | 2 |
上面我們一共統(tǒng)計出了6個DI,2個DO,8個AI,2個AO接口,我們的CPU SR20本體集成了12DI,8DO(12+8=20所以叫SR20),CPU模塊已經(jīng)覆蓋了開關(guān)量輸入輸出的點數(shù)。接下來再配置模擬量擴展模塊,AE08=8AI,AQ02=2AO;或者AE04=4AI,AM06=4AI+2AO;或者AE08=8AI,AQ04=4AO;只要選型出的接口總數(shù)大于統(tǒng)計出的接口數(shù)量即可。SMART系列CPU一共可以擴展6個信號模塊。本著經(jīng)濟性為第一原則,我們通常在選擇CPU模塊時盡量讓CPU模塊本體的開關(guān)量輸入輸出接口數(shù)量來能夠覆蓋所統(tǒng)計的開關(guān)量接口的數(shù)量。后面的擴展模塊EM0-EM5盡量留出來擴展模擬量模塊。當(dāng)然,怎樣擴展性價比高,最終由您來選擇。
PLC的IO接口和IO存儲區(qū)的關(guān)系就是一套定義好的程序,什么是程序,就是輸入經(jīng)過一定的規(guī)則得到輸出。開關(guān)量處理的程序很簡單,就是把相應(yīng)DI接口的電平信號轉(zhuǎn)換成I寄存器各個位的值,用Q寄存器各個位的值來控制DO接口的通斷。
而模擬量的處理過程則是,將AI接口輸入的一定范圍的模擬量信號(范圍0-10V;0-20mA)轉(zhuǎn)換為一定范圍的整數(shù)值(范圍0-27648)存儲在AI寄存器中,將AQ寄存器一定范圍的整數(shù)值(0-27648)轉(zhuǎn)換成模擬量(范圍0-10V;0-20mA)通過AO接口輸出。
IO存儲器的用途可以簡單分為兩種:1參與程序控制,2狀態(tài)顯示。
在PLC中編程時需要用到這些寄存作為條件和結(jié)果。
開關(guān)量使用起來非常簡單。條件可作為常開,常閉使用,結(jié)果可以由線圈,置位,復(fù)位指令來操作。
模擬量多數(shù)需要轉(zhuǎn)換為實際值后再參與程序控制
模擬量參與控制前的五個步驟
壓力變送器測量到管道的壓力為0.4MPa。
壓力變送器輸出一個8mA的電流信號。
PLC的模擬量輸入接口接收到8mA的電流信號。
PLC的A/D轉(zhuǎn)換器將8mA的電流信號轉(zhuǎn)換為11059的整數(shù)值存儲在AI寄存器AIW16中。
PLC通過調(diào)用模擬量轉(zhuǎn)換程序?qū)IW16中的值轉(zhuǎn)換為實際壓力0.4存儲在V存儲區(qū)的VD100寄存器中。
第5步模擬量從整數(shù)值轉(zhuǎn)換為實際值的過程,我在 變頻器的模擬量知識 中有詳細(xì)介紹,可以參考。
下面是模擬參與控制的程序,我們讓壓力參與到泄壓控制中,當(dāng)壓力超過0.6MPa時,打開泄壓閥,壓力低于0.3MPa時,關(guān)閉泄壓閥。
先來回顧一下觸摸屏與PLC交互的原理
西門子SMART觸摸屏連接PLC的必要條件及程序下載
以昆侖通態(tài)觸摸屏為例,我們需要先在觸摸屏程序中創(chuàng)建連接,并在對應(yīng)的連接中添加需要訪問的PLC存儲區(qū)寄存器。
當(dāng)IO寄存器存儲的狀態(tài)被用作狀態(tài)展示時,如果是展示開關(guān)量,我們在做人機界面程序時,只需要將變量跟I或Q地址關(guān)聯(lián)起來就可以展示狀態(tài)了,由于開關(guān)量的狀態(tài)只有0和1兩種,展示起來也很簡單。例如I0.0連接的是泄壓閥本地遠(yuǎn)程狀態(tài),Q0.0是泄壓閥的輸出狀態(tài)。
如果顯示壓力,連接的變量是壓力AIW,從連接變量和通道對應(yīng)的圖中可以看到這個變量的值是直接從AIW16讀取的,而AIW16中存儲的是上文中第4個步驟A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換出的整數(shù)值,顯示出來是整數(shù)值不是實際值。
如果需要顯示實際值,那么必須要在觸摸屏中進行上文中第5個步驟的處理,將整數(shù)值轉(zhuǎn)換成實際值存在變量“壓力AIW"中。我們可以在通道處理設(shè)置中設(shè)置工程轉(zhuǎn)換參數(shù),這樣就“壓力AIW"變量存儲的值就是轉(zhuǎn)換后的實際壓力值了。
如果不想在觸摸屏中進行轉(zhuǎn)換設(shè)置,也可以連接PLC存儲在VD100寄存器中已經(jīng)轉(zhuǎn)換好的壓力實際值來顯示。
本文主要介紹了PLC的IO接口和IO存儲區(qū),并以IO存儲區(qū)為例順帶介紹了V存儲區(qū)。通過演示IO寄存器如何參與程序控制和狀態(tài)顯示,你是不是也對PLC和觸摸屏程序的開發(fā)有了基本的概念呢。
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