西門子840D黑屏維修當(dāng)天修復(fù)

PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。PLC的供電電源通常是市電，電源的作用是將交流電轉(zhuǎn)換成供PLC內(nèi)部的CPU、存儲(chǔ)器和I/O接口等電路工作所需要的直流電源。目前大部分PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電，其穩(wěn)壓性好，抗*力強(qiáng)。PLC對(duì)電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許交流電壓在額定值的±15%范圍內(nèi)波動(dòng)。PLC還可以向外提供DC 24V穩(wěn)壓電源，為現(xiàn)場的開關(guān)信號(hào)、外部傳感器供電。

    另外，為防止在外部電源發(fā)生故障的情況下，PLC內(nèi)部程序和數(shù)據(jù)等重要信息的丟失，PLC還帶有鋰電池作為后備電源。

    PLC除上述五部分外，隨機(jī)型的不同還有多種外部設(shè)備，其作用是幫助編程，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控以及網(wǎng)絡(luò)通信，常用的外部設(shè)備有EPROM寫入器、打印機(jī)、盒式磁帶錄音機(jī)、計(jì)算機(jī)等。

  ①隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM (Random Assess Memory)，即讀/寫存儲(chǔ)器，其存取速度快，主要存放用戶程序。它是易失性的存儲(chǔ)器，掉電后信息就會(huì)丟失，所以常配有后備鋰電池防止掉電后丟失數(shù)據(jù)。

    ②只讀存儲(chǔ)器ROM (Read only Memory)，只能讀出不能寫入，用來存放系統(tǒng)程序。機(jī)器掉電后仍能保存程序及數(shù)據(jù)。

    ③可擦除的只讀存儲(chǔ)器EPROM (Erasable Programmable Read only Memory)，在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容，在斷電情況下存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變。因此，EPROM可用來存儲(chǔ)系統(tǒng)程序或需要保存的用戶程序。

    ④電可擦除的只讀存儲(chǔ)器EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read OnlyMemory)，使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改，不需用紫外線擦除器，也不需要專門的寫入器進(jìn)行寫入。

一要滿足各類現(xiàn)場信號(hào)的匹配要求。由于實(shí)際生產(chǎn)過程中外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號(hào)電平是多種多樣的，而PLC內(nèi)部CPU處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，因此要求PLC能通過I/O接口滿足工業(yè)現(xiàn)場各類信號(hào)的匹配要求。

    二要有良好的抗*力。為了防止各種干擾信號(hào)，要求PLC要有良好的抗*力，I/O接口一般都配有光電隔離和濾波電路，使PLC與現(xiàn)場電路隔離。

編程器是PLC的重要設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)用戶與PLC的人機(jī)對(duì)話。用戶通過編程器不但可以實(shí)現(xiàn)輸入、檢查、修改和測試用戶程序，還可以監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)、修改內(nèi)部系統(tǒng)寄存器的設(shè)置參數(shù)及顯示錯(cuò)誤代碼等。編程器一般有簡易編程器和圖形編程器兩種類型。隨著PLC聯(lián)網(wǎng)功能增強(qiáng)，出現(xiàn)了第三種編程方式，即計(jì)算機(jī)輔助編程，在計(jì)算機(jī)上增添硬件接口和編程軟件，實(shí)現(xiàn)PLC與計(jì)算機(jī)之間的程序相互傳送等。由于計(jì)算機(jī)的參與，用PLC編程軟件編程的工作效率和編程量遠(yuǎn)非前兩種編程器可比，因此，越來越多的用戶更愿意采用這種編程方式。
  輸入/輸出單元通常也稱I/O單元或I/O模塊，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。PLC通過輸入接口把外部設(shè)備的各種狀態(tài)或信息讀入CPU，按照用戶程序執(zhí)行運(yùn)算與操作，同時(shí)又通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對(duì)象，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。

    工業(yè)現(xiàn)場的輸入和輸出信號(hào)包括開關(guān)量和模擬量兩類，因此I/O單元也有開關(guān)量輸入/開關(guān)量輸出和模擬量輸入/模擬量輸出兩種，前者又稱為DI/DO，后者又稱為AI/AO。PLC提供了多種操作電平和驅(qū)動(dòng)能力的I/O接口，有各種各樣功能的I/O接口供用戶選用。

    ①開關(guān)量輸入( DI)單元。開關(guān)量輸入單元是將現(xiàn)場按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器觸點(diǎn)等各種開關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。輸入信號(hào)一般經(jīng)過信號(hào)調(diào)理、濾波和光電隔離后再送入內(nèi)部電路處理。輸入單元的光電耦合電路一般由發(fā)光二極管和光電三極管組成。根據(jù)輸入電源的不同，輸入單元分為直流輸入單元和交流輸入單元電路，如圖1-6和圖1-7所示。直流輸入信號(hào)的電壓一般在12～24V，使用PLC的內(nèi)部電源供電，不需要外接電流；交流輸入的電源可為110V、220V等，一般都是現(xiàn)場供給。

    ②開關(guān)量輸出(DO)單元。開關(guān)量輸出單元是將PLC的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成外部所需要的電平信號(hào)，并以此來驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行機(jī)構(gòu)、指示燈和負(fù)載。輸出接口用來連接被控對(duì)象中各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、指示燈、調(diào)節(jié)閥（模擬量）、調(diào)速裝置（模擬量）等。按照負(fù)載使用的電源類型的不同，開關(guān)量輸出單元可分為：晶體管輸出方式，用于直流輸出負(fù)載；雙相晶閘管輸出方式，用于交流輸出負(fù)載；繼電器觸點(diǎn)輸出方式，既可用于直流，又可用于交流。內(nèi)部電路如圖1-8、圖1-9和圖1-10所示。

    ③模擬量輸入( AI)單元。在工業(yè)控制中，經(jīng)常會(huì)遇到一些輸入值（如常用的溫度、壓力、速度、流量、位移等）是連續(xù)變化的模擬量．經(jīng)過傳感器的檢測、變換，輸出為連續(xù)變化的電壓或電流形式的模擬量，而PLC只能處理數(shù)字量。模擬量輸入單元的作用就是將工業(yè)現(xiàn)場的各類模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>PLC能夠接收的數(shù)字量。模擬量輸入電平大多是從傳感器通過變換后得到，輸入信號(hào)為-10～+10V，0～10V，1～5V的電壓信號(hào)或4～20mA的電流信號(hào)，輸入單元接收到這種模擬信號(hào)后，把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送給CPU單元進(jìn)行處理。模擬量輸入單元一般由信號(hào)處理、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、光耦合器隔離等部分組成。

    圖1-8    晶體管輸出

    圖1-9    雙向晶閘管輸出

    圖1-10    繼電器輸出

    圖1-11    模擬量輸入模塊原理框圖

    ④模擬量輸出接口(AO)單元。在工業(yè)控制中，經(jīng)常遇到需要模擬量控制的問題。如電液伺服閥、變頻器等。必須把PLC輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，才能夠滿足這類執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作要求。模擬量輸出接口單元的作用就是將PLC運(yùn)算處理后的數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量信號(hào)輸出，以滿足生產(chǎn)過程現(xiàn)場連續(xù)信號(hào)的控制要求。模擬量輸出單元也各有不同類型。例如，有0～10V的電壓輸出，-10～+10V的電壓輸出，也有4～20mA的電流輸出。模擬量輸出單元一般由光耦合器隔離、D/A轉(zhuǎn)換器和信號(hào)轉(zhuǎn)換等部分組成。其原理框圖如圖1-12所示。

    圖1-12    模擬量輸出模塊原理框圖

    ⑤智能輸入/輸出接口。為了適應(yīng)和滿足復(fù)雜控制功能的需要，PLC還有一些智能輸入/輸出接口。它是獨(dú)立的單元，與普通輸入/輸出接口的區(qū)別在于有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲(chǔ)器以及與PLC系統(tǒng)總線相連的接口，有專門的處理能力。它作為PLC系統(tǒng)的一個(gè)模塊，通過總線與PLC相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并在PLC的協(xié)調(diào)管理下獨(dú)立地進(jìn)行工作。PLC的智能接口模塊種類很多，如高速計(jì)數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、中斷控制模塊等。

    ⑥I/O擴(kuò)展接口。I/O擴(kuò)展接口用于擴(kuò)展輸入、輸出點(diǎn)數(shù)，當(dāng)用戶控制系統(tǒng)所需要的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)超過PLC主機(jī)的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)時(shí)，要通過I/O擴(kuò)展接口將主機(jī)與I/O擴(kuò)展單元連接起來。

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