西门子模块6ES7222-1BF22-0XA8规格说明

西门子模块6ES7222-1BF22-0XA8规格说明

一、前言

当前，可编程控制器（PLC）作为一种成熟稳定的控制器，以卓越的稳定性、可靠性、抗干扰性和编程简单、容易掌握等特点在工业控制领域得到了越来越广泛的应用。在控制系统中，PLC作为主控设备，与控制对象中的各种输入信号(如：按钮、接近开关、编码器等检测信号)和输出设备（如继电器线圈、电磁换向阀等执行元件）相关联，随着控制系统的复杂程度和控制设备增多，PLC需要的输入输出点数也大量增加，这就有必要通过采用各种方法对I/O点进行优化，来减少系统占用I/O点数使用数量，tigaoI/O的利用率，降低硬件使用成本，下面以西门子PLC为例从软件和硬件两个方面进行探讨。

二、软件方法

1. 单按钮控制启动／停止

通常情况下，PLC控制的外部设备至少要有一个启动和一个停止按钮作为输入信号来控制程序的运行和停止，因此至少需要两个输入点，在点数紧张的情况下可采用单按钮控制进行优化，将节省下的点留作扩展功能。

图1为PLC的外部接线，SBl接输入I0.0，Q0.0接继电器输出，通常情况下，继电器应反向并联一个二极管。

图1

图2中，输入信号I0.0次短暂闭合，在正向脉冲指令下，辅助继电器M0.0输出一个周期的脉冲，则使网络3接通，输出Q0.0并实现自锁，输入信号I0.1第二次闭合，则网络2接通，使辅助继电器M0.1接通，常闭点M0.1打开，使网络3断开，输出Q0．0停止输出。

图2

除了上述的方法外还可以采用计数器，R/S指令，寄存器等方法实现。图3为采用R/S指令方式的方法。

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图3

2. 典型问题和解决方法

在实际运用的过程中，如果对PLC的运行原理不了解或理解的不够透彻，那么在程序的编写上很容易出现问题，左图也为单按钮实现启动/停止的梯形图，但在实际的调试中确是不可行的，达不到为我们预期的效果，通过与图2的对比我们发现：在网络1上少一个正向脉冲指令，这个指令是关键。这样我们就清楚问题的所在：由于I0.0.接通的时间比一个扫描周期的时间长，有时为N个或N+1个，要达到我们的目的必须每次都是奇数才可以，所以导致调试时的不成功，因此加一个正向脉冲指令可解决这个问题。同样如果将图2中网络2和网络3颠倒，其结果是Q0.0没有输出，原因是：在一个扫描周期内，网络2和网络3先后接通，然后将运算结果存人映像寄存器当中，所以就不会有任何的输出。

图4

在R/S方法中，容易出现的问题是锁存器的R/S端不能采用图5这种结构，系统会提示错误，所以只能是图2中的结构，才能正确执行。

图5

上述是用单触点实现启动/停止方法中比较常见的典型问题，尤其是初学者容易出现，这些问题虽然不大，但往往都是关键，如果在设计和调试中考虑到这些因素的存在，那会减少错误和缩短调试的周期。

三、硬件方法

1. 优化输入点数

在某些应用场合下有“自动控制/手动控制”的要求，并且在运行过程中，自动和手动不会同时进行，这样就可以将自动和手动按照不同的控制状态分组接入PLC输入端，可减少输入点，tigao输入点的利用率，图6中的示例节省了50％的I点，相当于输入点数扩充了一倍。

图6

其中SA为手动/自动切换开关，SBl，SB2，SB3为一组输入，SBl0，SB20，SB30为一组输入。

在某些联锁情况下，如果PLC内部不采集该触点信号的状态，可采用物理联锁的方式进行，即硬件连接上进行联锁(不必每一个开关量都接到PLC的输入端)，也可在一定程度上减少输入点数。

2. 优化输出点数

除了优化输入点数外还可优化输出点数，对系统整个运行过程中，输出状态完全一样的执行元件可以采用并联的方式，但要注意负载的功率情况，通常情况下采用继电器加续流二极管。此外还可以采用三八线译码器等方法，但需采用外部元器件，操作略微复杂一些。

四、结论

上述的几种方法虽然比较简单，但切实可行并且容易掌握，在不同的PLC中实现的途径略微不同，但基本思路都是一致的，通过对系统的优化可以进一步tigaoI/O的利用率，节省输入和输出点的数量，减少PLC的体积，降低硬件成本，具有很高的实用价值。

一、问题提出

可编程控制器技术主要是应用于自动化控制工程中，如何综合地运用前面学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制系统， 在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。

二、可编程控制器控制系统设计的基本步骤

1 ．系统设计的主要内容

（ 1 ）拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；

（ 2 ）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；

（ 3 ）选定 PLC 的型号；

（ 4 ）编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图；

（ 5 ）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；

（ 6 ）了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；

（ 7 ）设计操作台、电气柜及非标准电器元部件；

（ 8 ）编写设计说明书和使用说明书；

根据具体任务，上述内容可适当调整。

2 ． 系统设计的基本步骤

可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，如图 1 所示。

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图 1 可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤

（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。

（ 2 ）确定 I/O 设备

根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

（ 3 ）选择合适的 PLC 类型

根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。

（ 4 ）分配 I/O 点

分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（ 5 ）设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

（ 6 ）将程序输入 PLC

当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。

（ 7 ）进行软件测试

程序输入 PLC 后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。

（ 8 ）应用系统整体调试

在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。

（ 9 ）编制技术文件

系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。

0 引言
　　LFGM型分室高压脉冲除尘器，是在总结国内外同类产品优点的基础上，应用世界先进技术开发设计的新型高效环保除尘设备。该系列产品应用高压大liuliang脉冲阀分室隔离喷吹清灰，清灰彻底又不产生二次飞扬,具有清灰效果好,除尘效率高，清灰程序自动控制，本系列产品可广泛用于冶金、建材、电力、化工、矿山等行业的烟尘净化处理系统，是环保除尘的理想设备。
　　
　　1. 结构及其工作原理：
　　

　　如图1所示，LFGM系列除尘器由箱体、灰斗排灰装置，支架和脉冲清灰系统等组成。当含尘气体从风口进入灰斗后，一部分较粗颗粒凝聚的尘团，由于惯性作用直接落下，起到预收尘作用。进入灰斗的气流折转向上涌入箱体，当通过内部装有金属骨架的滤袋时，粉尘被阻留在滤袋的外表面，净化后的气体进入滤袋上部的清洁室汇集到出风管排出，除尘器的清灰是逐室轮流进行的，只有合理的清灰周期才能保证除尘器的清灰效果和滤袋寿命。
　　 清灰控制方式一般采用定时法也可采用定阻法。所谓定阻法就是控制袋内外侧的压差，随着过滤的不断进行，滤袋表面的积尘逐渐增多，除尘器的阻力也逐渐增加，当压差达到表上的设定值（规定的阻力上限或一定的时间间隔）时，清灰控制器发出清灰指令使除尘器按既定程序进行逐室清灰。壳体用隔板分成若干个独立的收尘室，按照给定的时间间隔对每个收尘室轮流进行清灰。每个收尘室装有1个tisheng阀，清灰时tisheng阀关闭，切断该室气路，停止过滤，约五秒钟后打开脉冲阀，在极短的时间内喷入0.5～0.7MPa的高压气体,在清洁室内迅速膨胀后涌入滤袋，使滤袋吹胀变形振动，加上气流的吹力将滤袋外表面的粉尘清除下来，并落入灰斗，然后再打开排气阀使该室恢复过滤。各收尘室的脉冲喷吹宽度和清灰周期控制自动连续进行。
　　
　　2．控制系统的组成及硬件设计：
　　以抚顺电瓷厂LFGM60-6型脉冲布袋除尘为例，其共分为6个室，每个室中有一脉冲阀，清完灰后，卸灰阀打开卸灰，由输灰机将灰尘输送出去。综合系统参数要求，整个控制系统的核心PLC选用OMRON公司的CPM2A40CDR-A,其共有24点输入,16点输出,即可满足系统要求。它具有性能可靠、结构紧凑，编程简单，应用范围广、体积小等优点，其价格也相对较低，在我国已得到广泛应用。其硬件组成如图所示下：
　　

　　其程序框图如图3所示：在自动控制状态下，只要有压差或定时信号输入，则PLC就按设定的时间或条件,以及预先规定好的动作顺序,输出信号,使各室气缸、脉冲阀按规定的工艺流程自动打开、关闭，进行离线清灰。
　　

　　
　　3．程序特点：
　　为了保证清灰程序的自动进行，简化程序，软件程序使用了多个定时器指令、互锁指令、上升沿微分指令及移位指令 。其部分梯形图程序如图4所示：

　　
　　4．结束语：
　　除尘系统的可靠性及自动化程度直接影响到除尘器清灰效果和操作工人的劳动强度。如采用常规的仪表及继电器控制分室高压脉冲除尘器，不但控制柜体积庞大，而且系统接线复杂，繁琐，可靠性低。采用可编程序控制器为核心的控制线路，大大减化了系统的硬件构成，而且使系统的自动化程度大大tigao。该系统操作简单，可靠性好，维护方便，大大减轻了操作工人的劳动强度，受到了用户的广泛好评。