plc输入输出设备正确连接电路+输入映像寄存器文档格式.docx

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当漏电流不足lmA时可以不考虑其影响。

式中：

I为传感器的漏电流（mA），UOFF为PLC输入电压低电平的上限值（V），RC为PLC的输入阻抗（KΩ），RC的值根据输入点不同有差异。

　　４.　如果PLC控制系统中的某些数据需要经常修改，可使用多位拨码开关与PLC连接，在PLC外部进行数据设定。

如图6-5所示为一位拨码开关的示意图，一位拨码开关能输入一位十进制数的0～9，或一位十六进制数的0～F。

图6-5一位拨码开关的示意图

如图6-6所示4位拨码开关组装在一起，把各位拨码开关的COM端连在一起，接在PLC输入侧的COM端子上。

每位拨码开关的4条数据线按一定顺序接在PLC的4个输入点上。

由图可见，使用拨码开关要占用许多PLC输入点，所以不是十分必要的场合，一般不要采用这种方法。

５.　PLC与输出设备连接时，不同组（不同公共端）的输出点，其对应输出设备（负载）的电压类型、等级可以不同，但同组（相同公共端）的输出点，其电压类型和等级应该相同。

要根据输出设备电压的类型和等级来决定是否分组连接。

如图6-9所示以FX2N为例说明PLC与输出设备的连接方法。

图中接法是输出设备具有相同电源的情况，所以各组的公共端连在一起，否则要分组连接。

图中只画出Y0-Y7输出点与输出设备的连接，其它输出点的连接方法相似。

６.　PLC的输出端经常连接的是感性输出设备（感性负载），为了抑制感性电路断开时产生的电压使PLC内部输出元件造成损坏。

因此当PLC与感性输出设备连接时，如果是直流感性负载，应在其两端并联续流二极管；

如果是交流感性负载，应在其两端并联阻容吸收电路。

如图6-10所示。

图中，续流二极管可选用额定电流为1A、额定电压大于电源电压的3倍；

电阻值可取50~120Ω，电容值可取0.1~0.47μF，电容的额定电压应大于电源的峰值电压。

接线时要注意续流二极管的极性。

７.　PLC可直接用开关量输出与七段LED显示器的连接，但如果PLC控制的是多位LED七段显示器，所需的输出点是很多的。

如图6-11所示电路中，采用具有锁存、译码、驱动功能的芯片CD4513驱动共阴极LED七段显示器，两只CD4513的数据输入端A～D共用PLC的4个输出瑞，其中A为最低位，D为最高位。

LE是锁存使能输入端，在LE信号的上升沿将数据输入端输入的BCD数锁存在片内的寄存器中，并将该数译码后显示出来。

如果输入的不是十进制数，显示器熄灭。

LE为高电平时，显示的数不受数据输入信号的影响。

显然，N个显示器占用的输出点数为P=4＋N。

如果PLC使用继电器输出模块，应在与CD4513相连的PLC各输出端接一下拉电阻，以避免在输出继电器的触点断开时CD4513的输入端悬空。

PLC输出继电器的状态变化时，其触点可能抖动，因此应先送数据输出信号，待该信号稳定后，再用LE信号的上升沿将数据锁存进CD4513。

PLC输入外部电路的形式

PLC输入外部电路的外部节点形式共分为以下三种：

1、无源节点输入，即：

开关节点输入。

2、NPN和PNP节点输入

3、二极管输入

下面，就这三种节点输入的形式及接线方式简单说明一下。

1、无源节点输入（开关量输入）

此种节点形式是PLC输入用的最多的一种形式。

使用此种形式时，只要注意PLC的输入公共端是共阳极还是共阴极就行了。

如为共阳极，则通过开关节点引入的应该是负极，如为共阴极，则经过开关节点引入的应该是正极。

如下图所示（括号内为共阳极时）：

２、NPN和PNP节点输入

一些传感器或接近开关的输出节点是NPN或PNP节点形式。

这时，做为PLC的输入是选NPN还是PNP节点，一方面要看要看PLC的接线形式而定，另外还要看传感器或接近开关的接线形式。

下面举例来说明：

如下图所示，传感器的输出是NPN形式的。

从图中负载接线可知，传感器动作时，输出0V（黑线④处）。

这就要求，PLC的公共端（COM）是正极。

因此，对于此线路，当PLC的公共端接（CON）正极时，PLC的输入就只能用NPN形式。

下图正好相反，当传感器动作时，其输出为正极（黑线④处）。

此时，就要求PLC的公共端（COM）接负极。

因此，对于此线路，当PLC的公共端接负极时，PLC的输入就只能用PNP的形式。

PLC的输入节点到底是采用PNP还是NPN的形式，其实大不可必死记。

只要明白PLC输入内部的电路原理就行了，即：

采用PNP还是NPN节点，都必须保证PLC输入电路内部的光电耦合部分的发光二极管得电。

以上两例是以西门子PLC为例，西门子PLC输入内部线路的光电耦合的公共端可以是共阴极或共阳极，因此，在考虑使用NPN或PNP输入时，可以改变公共端（COM）的正极或负极来分别使用；

而对于三菱FX系列的PLC，因光电耦合的公共端是固定采用共阳极的，因此公共端只能接正极，输入也就只能使用NPN节点输入方式了。

3、串二极管输入

有时，需要在PLC的输入节点中串入一个发光二极管来为指示。

如下图所示：

此时，一般PLC都会规定串入二极管的允许电压降及允许串入的二极管的个数。

比如，上图所示的FX系列的PLC规定，发光二极管允许电压降为4V，最多允许中时串入2个。

（一）数字量输入和输出映象区

1．输入映象寄存器（数字量输入映象区）（I）

数字量输入映象区是S7-200CPU为输入端信号状态开辟的一个存储区。

输入映像寄存器的标识符为I，在每个扫描周期的开始，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入映像寄存器中。

输入映像寄存器是PLC接收外部输入的开关量信号的窗口。

可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。

（1）按“位”方式：

从I0.0~I15.7，共有128点

（2）按“字节”方式：

从IB0~IB15，共有16个字节

（3）按“字”方式：

从IW0~IW14，共有8个字

（4）按“双字”方式：

从ID0~ID12，共有4个双字

2．输出映像寄存器（Q）

数字量输出映象区是S7-200CPU为输出端信号状态开辟的一个存储区。

输出映像寄存器的标识符为Q（从Q0.0~Q15.7，共有128点），在每个扫描周期的末尾，CPU将输出映像寄存器的数据传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。

从Q0.0~I15.7，共有128点

从QB0~QB15，共有16个字节

从QW0~QW14，共有8个字

从QD0~QD12，共有4个双字

说明：

实际没有使用的输入端和输出端的映象区的存储单元可以作中间继电器用。

（二）模拟量输入映象区和输出映象区

1．模拟量输入映象区（AI区）

模拟量输入映象区是S7-200CPU为模拟量输入端信号开辟的一个存储区。

S7-200将测得的模拟量（如温度、压力）转换成1个字长（2个字节）的数字量，模拟量输入映像寄存器用标识符（AI）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。

从AIW0~AIW30，共有16个字，总共允许有16路模拟量输入。

模拟量输入值为只读数据。

2．模拟量输出映象区（AQ区）

模拟量输出映象区是S7-200CPU为模拟量输出端信号开辟的一个存储区。

S7-200将1个字长（2个字节，16位）的数字量按比例转换为电流或电压。

模拟量输出映像寄存器用标识符（AQ）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。

从AQW0~AQW30，共有16个字，总共允许有16路模拟量输出。

（三）变量存储器（V）（相当于内辅继电器）

PLC执行程序过程中，会存在一些控制过程的中间结果，这些中间数据也需要用存储器来保存。

变量存储器就是根据这个实际的要求设计的。

变量存储器是S7-200CPU为保存中间变量数据而建立的一个存储区，用V表示。

从V0.0~I5119.7，共有40960点。

CPU221、CPU222变量存储器只有2048个字节，其变量存储区只能到V2047.7位。

从VB0~VB5119，共有5120个字节

从VW0~VW5118，共有2560个字

从VD0~VD5116，共有1280个双字

（四）位存储器（M）区

PLC执行程序过程中，可能会用到一些标志位，这些标志位也需要用存储器来寄存。

位存储器就是根据这个要求设计的。

位存储器是S7-200CPU为保存标志位数据而建立的一个存储区，用M表示。

该区虽然叫位存储器，但是其中的数据不仅可以是位、还可以是字节、字或双字。

从M0.0~M31.7，共有256点。

从MB0~MB31，共有32个字节

从MW0~MW30，共有16个字

从MD0~MD28，共有8个双字

（五）顺序控制继电器区（S）

PLC执行程序过程中，可能会用到顺序控制。

顺序控制继电器就是根据顺序控制的特点和要求设计的。

顺序控制继电器区是S7-200CPU为顺序控制继电器的数据而建立的一个存储区，用S表示。

在顺序控制过程中，用于组织步进过程的控制。

从S0.0~S31.7，共有256点。

从SB0~SB31，共有32个字节

从SW0~SW30，共有16个字

从SD0~SD28，共有8个双字

（六）局部存储器区（L）（相当于内辅继电器）

S7-200PLC有64个字节的局部存储器，其中60个可以用作暂时存储器或者给子程序传递参数。

局部存储器和变量存储器很相似，主要区别是变量存储器是全局有效的，而局部存储器是局部有效的。

全局是指同一个存储器可以被任何程序存取（例如，主程序、子程序或中断程序）。

局部是指导存储器区和特定的程序相关联。

几种程序之间不能互访。

局部存储器区是S7-200CPU为局部变量数据建立的一个存储区，用L表示。

该区域的数据可以用位、字节、字、双字四种方式来存取。

从L0.0~L63.7，共有512点。

从LB0~LB63，共有64个字节

从LW0~LW62，共有32个字

从LD0~LD60，共有16个双字

（七）定时器存储器区（T）

PLC在工作中少不了需要计时，定时器就是实现PLC具有计时功能的计时设备。

定时器的编号：

T0、T1、……、T255S7-200有256个定时器。

（八）计数器存储器区（C）

PLC在工作中有时不仅需要计时，还可能需要计数功能。

计数器就是PLC具有计数功能的计数设备。

计数器的编号：

C0、C1、……、C255

（九）高速计数器区（HSC）

高速计数器用来累计比CPU扫描速率更快的事件。

S7-200各个高速计数器不仅计数频率高达30kHz。

S7-200各个高速计数器有32位带符号整数计数器的当前值。

若要存取高速计数器的值，则必须给出高速计数器的地址，即高速计数器的编号。

高速计数器的编号为：

HSC0、HSC1、……、HSC5。

S7-200有6个高速计数器。

其中CPU221和CPU222仅有4个高速计数器（HSC0、HSC3、HSC4、HSC5）

（十）累加器区（AC）

累加器是可以像存储器那样进行读/写的设备。

例如，可以用累加器向子程序传递参数，或从子程序返回参数，以及用来存储计算的中间数据。

S7-200CPU提供了4个32位累加器（AC0、AC1、AC2、AC3）。

可以按字节、字或双字来存取累加器数据中的数据。

但是，以字节形式读/写累加器中的数据时，只能读/写累加器32位数据中的最低8位数据。

如果是以字的形式读/写累加器中的数据，只能读/写累加器32位数据中的低16位数据。

只有采取双字的形式读/写累加器中的数据时，才能一次读写全部32位数据。

因为PLC的运算功能是离不开累加器的。

因此不有像占用其他存储器那样占用累加器。

（十一）特殊存储器区（SM）

特殊存储器是S7-200PLC为CPU和用户程序之间传递信息的媒介。

它们可以反映CPU在运行中的各种状态信息，用户可以根据这些信息来判断机器工作状态，从而确定用户程序该做什么，不该做什么。

这些特殊信息也需要用存储器来寄存。

特殊存储器就是根据这个要求设计的。

1．特殊存储器区

它是S7-200PLC为保存自身工作状态数据而建立的一个存储区，用SM表示。

特殊存储器区的数据有些是可读可写的，有一些是只读的。

特殊存储器区的数据可以是位，也可是字节、字或双字。

从SM0.0~SM179.7，共有1440点。

从SM0~SM179，共有180个字节

从SMW0~SMW178，共有90个字

从SMD0~SMD176，共有45个双字

特殊存储器区的头30个字节为只读区。

2．常用的特殊继电器及其功能

特殊存储器用于CPU与用户之间交换信息，例如SM0.0一直为“1”状态，SM0.1仅在执行用户程序的第一个扫描周期为“1”状态。

SM0.4和SM0.5分别提供周期为1min和1s的时钟脉冲。

SM1.0、SM1.1和SM1.2分别是零标志、溢出标志和负数标志。

这里的256个io映像是指128个8bite的I和128个8bite的O开关量是128个，但是如果是DW就只有4个I和4个O，这设计到数据采集精度。

如温度，水平等，需要BYTE或者word更有DW采集精度的。

理论上256个IO都可以用，如果你喜欢