继电器输出点负责把公共端和输出点之间接通。如果公共端接负,输出就是负;如果公共端接正,输出就是正;如果接火线L,输出就是火线L;如果接零线N,输出就是零线N。总结成一句话就是:公共端给什么就输出什么。
从图1.12可以看出,继电器输出型PLC的负载电源可以是交流电,也可以是直流电,为有触点开关,带负载能力比较强,一般在2A左右,但寿命比无触点开关要短,开关动作频率也相应低一些,一般小于等于1Hz。
(2)晶体管输出型:NPN输出接口电路,它的输出电路采用晶体管驱动,也叫晶体管输出模块。但在实际使用中,晶体管输出模块也不一定全采用三极管,而是采用的其他晶体管,例如S7-200 SMART晶体管输出模块采用的就是MOSFET场效应管。此处讲解的是晶体管输出基本知识,其他类型详见产品样本。在图1.13中,T是光电耦合器,LED用于指示输出点的状态,VT为输出晶体管,VD为保护二极管,可防止负载电压极性接反或高电压、交流电压损坏晶体管。FU为熔断器,可防止负载短路时损坏PLC。其工作原理是:当输出锁存器的对应位为1时,通过内部电路使光电耦合器T导通,从而使晶体管VT饱和导通,使负载得电,同时点亮LED,以表示该路输出点有输出。当输出锁存器的对应位为0时,光电耦合器T不导通,晶体管VT截止,使负载失电,此时LED不亮,表示该输出点状态为0。如果负载是感性的,则必须给负载并接续流二极管,使负载关断时,可通过续流二极管释放能量,保护输出晶体管VT免受高电压的冲击。
晶体管输出模块用于带直流负载,每一个输出点的带负载能力一般为零点几安培。因晶体管输出模块为无触点输出模块,所以使用寿命比较长、响应速度快。
(3)晶闸管输出类型:,晶闸管输出电路是采用光控双向晶闸管驱动的,所以又叫双向晶闸管输出模块。在图1.14中,T为光控双向晶闸管,R2和C构成阻容吸收保护电路。其工作原理是:当输出锁存器的对应位为1时,发光二极管导通发光,使双向晶闸管T导通,从而使负载得电,同时输出指示灯LED亮,表示该输出点为ON;当输出锁存器的对应位为0时,双向晶闸管T不导通,负载失电,输出指示灯LED灭,表示该输出点为OFF。
晶闸管输出模块需要外加交流电源,带负载能力一般电压为250V,而电流为1A左右,不同型号的外加电压和带负载的能力有所不同。双向晶闸管为无触点开关,使用寿命较长,反应速度快,可靠性高。
PLC的输出电路分为汇点式、分组式、隔离式等类型。
我们要根据实际负载的需求配置PLC输出模块,当出现多种电流和电压类型时,尽量采用统一输出类型的模块来减少系统的复杂性。例如:控制交流负载时,也可以用晶体管输出模块控制直流中间继电器或者接触器,进而控制220V或者380V的交流负载。
电源
PLC的电源是指将外部输入的交直流电源转换成供CPU、存储器、输入和输出接口等内部电路工作需要的直流电源。许多PLC的直流电源采用外部开关电源,不仅可以给模块供电,还可以为输入和输出设备提供负载电源。
一般继电器输出的CPU模块,输入电源是AC220V。而晶体管输出的CPU模块,输入电源是DC24V。有些CPU模块还集成了负载电源。
很多小型CPU模块集成直流24V负载电源,此电源的带负载能力很小,一般只有几百毫安。当所需负载电流超出该集成电源时需要外接电源。电源一般不能并联使用,如果CPU集成的24V电源不够,则负载电源可全部采用外部24V电源。
简单的问题复杂化就是将简单的问题扩充并延伸学习。例如用到了绿色启动按钮,就要去搜索所有类型的按钮,总结出来按钮如何选型、如何接线,以及按钮的类型、品牌、性价比。
复杂的问题简单化就是将复杂的问题简化处理。找准思路,通过对比学习、类比学习等方法来简化问题和难题。有了思路之后再将原来简化的东西填充回去。
各个击破,深度解析。复杂的问题简单化处理就是对于遇到的各种问题,将问题分解,并各个击破,然后深度解析(简单的问题复杂化),解析完毕之后,再重新串联贯穿起来。如果还有问题,继续使用这种方法来分析和处理问题,一直到整体解决为止。
学习PLC编程的主导思想
存储单元
存储单元是可编程序控制器存放系统程序、用户程序和运行数据的单元。它包括只读存储器(ROM)和随机读写存储器(RAM)。只读存储器在使用过程中只能取出不能存储,而随机读写存储器在使用过程中能随时取出和存储。只读存储器按照其编程方式不同,可分为ROM、PROM、EPROM和EEPROM等。
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ROM又称掩膜只读存储器,它存储的内容在其制造过程中已确定,不允许再改改变;PROM是可编程只读存储器,它存储的内容是用户用编程器一次性写入的,不能再改变;EPROM是可擦除可编程只读存储器,它的存储内容也是用户用编程器写入的,但是可以在紫外线灯的照射下擦除,它允许反复多次地擦除和写入;EEPROM是电擦除可编程只读存储器,它存储的内容由用户写入,在写入新内容时,原来存储的内容会自动清除,它允许反复多次写入。
由于只读存储器是非挥发性的,即在断电状态下仍能保持所存储的内容,因此它被作为可编程序控制器的系统存储器,存放制造厂商编制的系统程序。用户逻辑解释程序和标准程序模块等组成系统程序,系统程序对用户来说是透明的,用户是不能改变的,它也常被制造厂商存储在PROM或EPROM内,安装在可编程序控制器中一起供给用户。随机读写存储器有两种类型:静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)。SRAM用D型触发器来存储写入的内容,除非写入新的内容或电源关断,否则它存储的内容可以保持不变;DRAM用电容来存储写入的内容,由于电容要放电,为了维持写入的内容不变,必须对它进行重复读出和写入操作,即要有刷新电路配合使用。