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PLC常見的輸入元件有按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、撥碼器、各種傳感器等，輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、電磁閥等。正確地連接輸入和輸出電路，是確保PLC安全可靠作業(yè)的條件。

1、與主令電器元件連接

如下圖所示是與按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)等主令電器類輸入設(shè)備的接線示意圖。圖中的PLC為直流匯點式輸入，即一切輸入點共用一個公共端COM，一起COM端內(nèi)帶有DC24V電源。若是分組式輸入，也可參照下圖的辦法進行分組連接。

PLC

2、與旋轉(zhuǎn)編碼器連接

旋轉(zhuǎn)編碼器是一種光電式旋轉(zhuǎn)測量設(shè)備，它將被測的角位移直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號（高速脈沖信號）。因些可將旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出脈沖信號直接輸入給PLC，運用PLC的高速計數(shù)器對其脈沖信號進行計數(shù)，以取得測量成果。不同類型的旋轉(zhuǎn)編碼器，其輸出脈沖的相數(shù)也不同，有的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出A、B、Z三相脈沖，有的只要A、B相兩相，最簡略的只要A相。

PLC

如上圖所示是輸出兩相脈沖的旋轉(zhuǎn)編碼器與FX系列PLC的連接示意圖。編碼器有4條引線，其間2條是脈沖輸出線，1條是COM端線，1條是電源線。編碼器的電源可所以外接電源，也可直接運用PLC的DC24V電源。電源“-”端要與編碼器的COM端連接，“+ ”與編碼器的電源端連接。編碼器的COM端與PLC輸入COM端連接，A、B兩相脈沖輸出線直接與PLC的輸入端連接，連接時要注意PLC輸入的呼應(yīng)時間。有的旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線，運用時要將屏蔽線接地。

3、與傳感器連接

傳感器的種類許多，其輸出辦法也各不相同。當(dāng)選用接近開關(guān)、光電開關(guān)等兩線式傳感器時，因為傳感器的漏電流較大，可能呈現(xiàn)過錯的輸入信號而導(dǎo)致PLC的誤動作，此刻可在PLC輸入端并聯(lián)旁路電阻Ｒ，如下圖所示。當(dāng)漏電流缺乏lmA時能夠不考慮其影響。

PLC

式中：I為傳感器的漏電流（mA），UOFF為PLC輸入電壓低電平的上限值（V），RC為PLC的輸入阻抗（KΩ），RC的值依據(jù)輸入點不同有差異。

4、與多位撥碼開關(guān)連接

假如PLC操控系統(tǒng)中的某些數(shù)據(jù)需求常常修正，可運用多位撥碼開關(guān)與PLC連接，在PLC外部進行數(shù)據(jù)設(shè)定。如下圖所示為一位撥碼開關(guān)的示意圖，一位撥碼開關(guān)能輸入一位十進制數(shù)的0～9，或一位十六進制數(shù)的0～F。

PLC

如下圖所示4位撥碼開關(guān)拼裝在一起，把各位撥碼開關(guān)的COM端連在一起，接在PLC輸入側(cè)的COM端子上。每位撥碼開關(guān)的4條數(shù)據(jù)線按必定次序接在PLC的4個輸入點上。由圖可見，運用撥碼開關(guān)要占用許多PLC 輸入點，所以不是十分必要的場合，一般不要選用這種辦法。

PLC
PLC與輸出元件的連接

PLC開關(guān)量輸出的有：

繼電器輸出：輸出交直流都能夠，電壓規(guī)模寬，電流大，動作頻率低，一般1Hz左右。

晶體管輸出：只能輸出直流，一般是30V以下，電流小，動作頻率高，最高可達200KHz或更高。

晶閘管輸出：只能輸出交流，一般是60-450V，電流大，動作頻率高，價格貴。

模擬量輸出的有：

電壓輸出，一般是-10V到+10V電壓輸出。
       電流輸出，一般是0-20mA、4-20mA電流輸出。

PLC與輸出設(shè)備連接時，不同組（不同公共端）的輸出點，其對應(yīng)輸出設(shè)備（負(fù)載）的電壓類型、等級能夠不同，但同組（相同公共端）的輸出點，其電壓類型和等級應(yīng)該相同。

要依據(jù)輸出設(shè)備電壓的類型和等級來決議是否分組連接。如下圖所示以FX2N為例闡明PLC與輸出設(shè)備的連接辦法。圖中接法是輸出設(shè)備具有相同電源的狀況，所以各組的公共端連在一起，否則要分組連接。圖中只畫出Y0-Y7輸出點與輸出設(shè)備的連接，其它輸出點的連接辦法相似。

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在數(shù)控平頭設(shè)備中PLC應(yīng)用
1.控制要求
    數(shù)控平頭機控制要求
    （1）控制系統(tǒng)應(yīng)可調(diào)整刀頭加工程序；
    （2）不同的加工階段可以選擇不同的加工速度和加工深度?？粘痰臅r候的進刀曲線如圖1所示，加工時的進刀曲線如圖2所示；
    （3）主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)可調(diào)節(jié)，且范圍應(yīng)寬廣；
    （4）加工精確度高，加工材料平面的光滑度要求為Ra≤1.6μm；
    （5）定尺尺寸精度：±0.5mm
2.系統(tǒng)的硬件設(shè)計

    根據(jù)系統(tǒng)的控制要求配置硬件如下：
可編程控制器：1個西門子公司的S7-200系列CPU222PLC；
人機界面：1個DP210；
外設(shè)：2個步進電動機、2個步進電機驅(qū)動器、2個三相電動機、1臺變頻器、1個EM222、8個電磁開關(guān)、4個光電傳感器和1個霍爾傳感器。
2.1 系統(tǒng)的I/O點分配
    由硬件結(jié)構(gòu)圖可知,系統(tǒng)需要5個輸入點和14個輸出點.CPU222PLC有8個輸入點和6個輸出點,因此需要增加一個擴展模塊,選用8點輸出的數(shù)字量擴展模塊EM222.輸入點是I0.0-I0.7;輸出點是Q0.0-Q0.5和Q1.0-Q1.7
2.2控制器
    系統(tǒng)的關(guān)鍵的設(shè)備部分是PLC。PLC是以單片機為核心專門用于工業(yè)過程自動化控制的電腦器件，具有*的可靠性和穩(wěn)定性。本系統(tǒng)選用西門子公司的S7-200系列CPU222PLC作為控制的核心，利用CPU222的2路獨立的20KHz的高速脈沖輸出來控制步進電動機的運動。此高速脈沖信號不能直接驅(qū)動步進電動機，需通過步進電機驅(qū)動器將功率放大后才能起作用。5路數(shù)字量輸入分別與5個傳感器相連接，用來判斷步進電機的位置、工件的位置、刀頭的位置。14路數(shù)字量輸出中，有6路用來控制步進電機驅(qū)動器，8路用來控制電磁閥開關(guān)。

    PLC本機有一個通訊口，為標(biāo)準(zhǔn)的RS-485借口，在PLC與上位機進行通訊時需將RS-485接口轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口，可以采用四門子提供的隔離型PLC/PPI電纜進行轉(zhuǎn)換。該電纜有撥碼開關(guān)可以進行設(shè)置。在上位幾上將控制軟件編寫好后，通過此線下載程序并監(jiān)視程序的運行情況。為了降低成本，在程序調(diào)試好以后就可以不*上位機進行操作和控制，而是用簡單的操作面板即可。本系統(tǒng)選擇是DP210操作面板。
2.3 系統(tǒng)的外設(shè)
    根據(jù)系統(tǒng)對刀具加工精度的高要求，選用步進電機來控制加工程序。步進電機可以精確到一個脈沖，在本系統(tǒng)中一個脈沖的精度是0.005mm。步進電機驅(qū)動器用于驅(qū)動步進電機,從而控制刀頭的動作,完成平頭。步進電機驅(qū)動器接收到PLC的信號,包括CP步進脈沖信號,DIR方向信號,FREE脫機信號,經(jīng)過其內(nèi)部的功放電路和處理電路后輸出到后面連接的兩相步進電機。步進電機根據(jù)信號的編號來產(chǎn)生相應(yīng)的動作。電磁閥直接接受來自PLC的控制信號產(chǎn)生動作。另外,PLC直接接受傳感器的信號,通過內(nèi)部程序的運算和邏輯判斷來決定輸出。
    變頻器用來控制主軸三相電機的轉(zhuǎn)速。本系統(tǒng)中變頻器采用基本參數(shù)運行模式,由電位器來設(shè)定運行頻率,變頻器的啟動和停止由外部端子控制.根據(jù)不同工件的特點,通過旋轉(zhuǎn)電位器來改變主軸電機的轉(zhuǎn)速,外部端子的信號由PLC的第12路數(shù)字量輸出控制。
   3.系統(tǒng)的軟件設(shè)計
    系統(tǒng)的軟件包括人機交互界面DP210程序和系統(tǒng)的主控程序。DP210程序完成操作人員同PLC之間的對話，主要是各個操作畫面之間的相互轉(zhuǎn)換和每個操作畫面當(dāng)中各個按鍵動作所對應(yīng)的PLC程序的控制位。程序畫面要與生產(chǎn)現(xiàn)場的工作流程相適應(yīng)，越是前面的畫面就越是使用率高的畫面。

 
3RW4028-2BB04       S0規(guī)格、38A、 18.5KW/400V、交流200-480V、交流/直流24V、彈簧接線端子       
3RW4028-2BB05       S0規(guī)格、38A、 22KW/500V、交流400-600V、交流/直流24V、彈簧接線端子       
3RW4028-2BB14       S0規(guī)格、38A、 18.5KW/400V、交流200-480V、交流/直流110-230V、彈簧接線端子       
3RW4028-2BB15       S0規(guī)格、38A、 22KW/500V、交流400-600V、交流/直流110-230V、彈簧接線端子       
3RW4028-2TB04       S0規(guī)格、38A、 18.5KW/400V、交流200-480V、交流/直流24V、彈簧接線端子，熱敏電阻電機保護       
3RW4028-2TB05       S0規(guī)格、38A、 22KW/500V、交流400-600V、交流/直流24V、彈簧接線端子，熱敏電阻電機保護       
3RW4036-1BB04       S2規(guī)格、45A、 22KW/400V、交流200-480V、交流/直流24V、螺釘接線端子       
3RW4036-1BB05       S2規(guī)格、45A、 30KW/500V、交流400-600V、交流/直流24V、螺釘接線端子       
3RW4036-1BB14       S2規(guī)格、45A、 22KW/400V、交流200-480V、交流/直流110-230V、螺釘接線端子       
3RW4036-1BB15       S2規(guī)格、45A、 30KW/500V、交流400-600V、交流/直流110-230V、螺釘接線端子       
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