福建西門(mén)子S7-200SMART系列PLC代理商

西門(mén)子SM 322數(shù)字量輸出模塊用于驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、小功率電動(dòng)機(jī)、燈和電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等負(fù)載。數(shù)字量輸出模塊將內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)化為控制過(guò)程所需的外部信號(hào)電平，同時(shí)有隔離和功率放大的作用。

    輸出模塊的功率放大元件有驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載的大功率晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管、驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載的雙向晶閘管或固態(tài)繼電器，以及既可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載又可以驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載的小型繼電器。輸出電流的額定值為0.5~8A，負(fù)載電源由外部現(xiàn)場(chǎng)提供。

    圖2-27是繼電器輸出電路，某一輸出點(diǎn)Q為1狀態(tài)時(shí)，梯形圖中的線圈“通電”，通過(guò)背板總線接口和光耦合器，使模塊中對(duì)應(yīng)的微型繼電器線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載工作。輸出點(diǎn)為0狀態(tài)時(shí)，梯形圖中的線圈“斷電”，輸出模塊對(duì)應(yīng)的微型繼電器的線圈也斷電，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。

    圖2-28是固態(tài)繼電器(SSR)輸出電路，小框內(nèi)的光敏雙向晶閘管和小框外的雙向晶閘管等組成固態(tài)繼電器。SSR的輸入功耗低，輸入信號(hào)電平與CPU內(nèi)部的電平相同，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了隔離，并且有一定的帶負(fù)載能力。梯形圖中某一輸出點(diǎn)Q為1狀態(tài)時(shí)，其線圈“通電”，使光敏晶閘管中的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，光敏雙向晶閘管導(dǎo)通，使另一個(gè)容量較大的雙向晶閘管導(dǎo)通，模塊外部的負(fù)載得電工作。圖2-28中的RC電路用來(lái)抑制晶閘管的關(guān)斷過(guò)電壓和外部的浪涌電壓。這類(lèi)模塊只能用于交流負(fù)載，其開(kāi)關(guān)速度較快，工作壽命長(zhǎng)。

    圖2-27    繼電器輸出模塊電路

    圖2-28    固態(tài)繼電器輸出模塊電路

    雙向晶閘管由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通的延遲時(shí)間小于1ms，由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷的大延遲時(shí)間為10ms（工頻半周期）。如果因負(fù)載電流過(guò)小使晶閘管不能導(dǎo)通，可以在負(fù)載兩端并聯(lián)電阻。

    圖2-29是晶體管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出電路，只能驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載。輸出信號(hào)經(jīng)光耦合器送給輸出元件，圖中用一個(gè)帶三角形符號(hào)的小方框表示輸出元件。輸出元件的飽和導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)相當(dāng)于觸點(diǎn)的接通和斷開(kāi)。

    圖2-29    晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管輸出模塊電路

    繼電器輸出模塊的負(fù)載電壓范圍寬，導(dǎo)通電壓降小，承受瞬時(shí)過(guò)電壓和瞬時(shí)過(guò)電流的能力較強(qiáng)，但是動(dòng)作速度較慢，壽命（動(dòng)作次數(shù)）有一定的限制。如果系統(tǒng)輸出量的變化不是很頻繁，建議優(yōu)先選用繼電器型的輸出模塊。

    固態(tài)繼電器型輸出模塊只能用于交流負(fù)載，晶體管型、場(chǎng)效應(yīng)晶體管型輸出模塊只能用于直流負(fù)載，它們的可靠性高，響應(yīng)速度快，壽命長(zhǎng)，但是過(guò)載能力稍差。

    在選擇數(shù)字量輸出模塊時(shí)，應(yīng)注意負(fù)載電壓的種類(lèi)和大小、工作頻率和負(fù)載的類(lèi)型（電阻性、電感性負(fù)載、機(jī)械負(fù)載或白熾燈）。除了每一點(diǎn)的輸出電流外，還應(yīng)注意每一組的大輸出電流。

    S7-300有多種數(shù)字量輸入/輸出模塊可供選擇。一類(lèi)有8點(diǎn)輸入和8點(diǎn)輸出，另外一種有16點(diǎn)輸入和16點(diǎn)輸出。

    輸入/輸出模塊的參數(shù)在STEP 7的硬件組態(tài)界面中設(shè)置，參數(shù)設(shè)置必須在CPU處于STOP模式下進(jìn)行。設(shè)置完所有的參數(shù)后，應(yīng)將參數(shù)下載到CPU中。從STOP模式轉(zhuǎn)換為RUN模式時(shí)，CPU將參數(shù)傳送到每個(gè)模塊。

    在SIMATIC管理器中，選中某個(gè)S7- 400站，雙擊右邊窗口中的“硬件”圖標(biāo)，進(jìn)入HW Config界面。雙擊機(jī)架中的數(shù)字量輸入模塊“DI16xDC 24V Interrupt”（訂貨號(hào)為6ES7 421-7BH00-0AB0），出現(xiàn)圖2-26所示的模塊屬性對(duì)話(huà)框。

    在“地址”選項(xiàng)卡，可以修改模塊的起始字節(jié)地址。如果要將地址范圍分配給某個(gè)過(guò)程映像分區(qū)，可用“過(guò)程映像”下拉式列表選擇過(guò)程映像分區(qū)。

    在“輸入”選項(xiàng)卡（見(jiàn)圖2-44），用鼠標(biāo)點(diǎn)擊多選框，可以設(shè)置是否產(chǎn)生診斷中斷和硬件中斷。多選框內(nèi)出現(xiàn)“√”表示允許產(chǎn)生中斷。

    點(diǎn)擊或按鈕，可以顯示左邊或右邊隱藏的輸入。點(diǎn)擊或按鈕，將顯示左邊或右邊的4點(diǎn)輸入。這些按鈕所在的行的數(shù)字是模塊中輸入點(diǎn)的序號(hào)。

    選擇了允許硬件中斷后，可以用多選框在“硬件中斷觸發(fā)”區(qū)，設(shè)置上升沿中斷、下降沿中斷，或上升沿和下降沿均產(chǎn)生中斷。出現(xiàn)硬件中斷時(shí)，CPU的操作系統(tǒng)將調(diào)用硬件中斷組織塊（例如OB40）。

    在“診斷”區(qū)，可以逐點(diǎn)設(shè)置是否有斷線診斷功能，和是否診斷丟失負(fù)載電壓L+。模塊通過(guò)檢測(cè)輸入端的電流，可以監(jiān)視輸入點(diǎn)與傳感器之間的連接是否斷線。如果模塊識(shí)別到激活的診斷事件，將此事件保存到診斷數(shù)據(jù)區(qū)。用戶(hù)程序可以用系統(tǒng)功能SFC 51讀取系統(tǒng)狀態(tài)表中的診斷信息。如果激活了診斷中斷，上述故障事件將會(huì)觸發(fā)診斷中斷，可以用OB82編寫(xiě)處理診斷事件的中斷程序。

    點(diǎn)擊輸入框“輸入延遲”，在彈出的菜單中選擇以ms為單位的整個(gè)模塊的輸入延遲時(shí)間。有的模塊可以分組設(shè)置延遲時(shí)間。

    如果選擇“對(duì)錯(cuò)誤的響應(yīng)”為SV（替代值），可在“替換‘1’”所在的行，為每個(gè)輸入點(diǎn)設(shè)置替代值。多選框內(nèi)出現(xiàn)“√”表示替代值為1，反之為0。

    如果選擇KLV，模塊各點(diǎn)保持出現(xiàn)故障之前后讀入的有效值。

  數(shù)字量輸入模塊用于連接外部的機(jī)械觸點(diǎn)和電子數(shù)字式傳感器，例如光電開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)等。數(shù)字量輸入模塊將來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的外部數(shù)字量信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的信號(hào)電平。

    輸入模塊有數(shù)字濾波功能，以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起的錯(cuò)誤的輸大信號(hào)，輸入電流一般為數(shù)毫安。

    圖2-24是直流輸入模塊的內(nèi)部電路和外部接線圖，圖中只畫(huà)出了一路輸入電路，M或N是同一輸入組內(nèi)各內(nèi)部輸入電路的公共點(diǎn)。

    當(dāng)圖2-24中的外接觸點(diǎn)接通時(shí)，光耦合器中的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，光敏三極管飽和導(dǎo)通；外接觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，光耦合器中的發(fā)光二極管熄滅，光敏三極管截止，信號(hào)經(jīng)背板總線接口傳送給CPU模塊。

    交流輸入模塊的額定輸入電壓為AC 120V或230V。圖2-25的電路用電容隔離輸入信號(hào)中的直流成分，用電阻限流，交流成分經(jīng)橋式整流電路轉(zhuǎn)換為直流電流。外接觸點(diǎn)接通時(shí)，光耦合器中的發(fā)光二極管和顯示用的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，光敏三極管飽和導(dǎo)通。外接觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，光耦合器中的發(fā)光二極管熄滅，光敏三極管截止，信號(hào)經(jīng)背板總線接口傳送給CPU模塊。

    圖2-24    數(shù)字量輸入模塊電路

    圖2-25    數(shù)字量輸入模塊電路

    直流輸入電路的延遲時(shí)間較短，可以直接與接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等電子輸入裝置連接，DC 24V是一種安全電壓。如果信號(hào)線不是很長(zhǎng)，PLC所處的物理環(huán)境較好，應(yīng)考慮優(yōu)先選用DC 24V的輸入模塊。交流輸入方式適合于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。

    數(shù)字量輸入模塊可以直接連接兩線式BERO接近開(kāi)關(guān)，兩線式BERO的輸出信號(hào)為0狀態(tài)時(shí)，其輸出電流（空載電流）不為0。在選型時(shí)應(yīng)保證兩線式BERO的空載電流小于輸入模塊允許的靜態(tài)電流，否則將會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的輸入信號(hào)。

    根據(jù)輸入電流的流向，可以將輸入電路分為源輸入電路和漏輸入電路。

    漏輸入電路（見(jiàn)圖2-24）的輸入回路電流從模塊的信號(hào)輸入端流進(jìn)來(lái)，從模塊內(nèi)部輸入電路的公共點(diǎn)M流出去。PNP集電極開(kāi)路輸出的傳感器應(yīng)接到漏輸入的數(shù)字量輸入模塊。

    在源輸入電路的輸入回路中，電流從模塊的信號(hào)輸入端流出去，從模塊內(nèi)部輸入電路的公共點(diǎn)M流進(jìn)來(lái)。NPN集電極開(kāi)路輸出的傳感器應(yīng)接到源輸入的數(shù)字量輸入模塊。

    數(shù)字量模塊的輸入/輸出電纜的大長(zhǎng)度為1000m（屏蔽電纜）或600m(非屏蔽電纜)。

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