西门子3VA2463-6JP32-0AA0

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 任何一个继电器控制系统，都是由输人部分、逻辑部分和输出部分组成。

输人部分是由一些控制按钮、操作开关、限位开关、光电管信号等组成，它接收来自被控对象上的各种开关信息，或操作台上的操作命令。

逻辑部分是根据被控对象的要求而设计的各种继电器控制线路，这些继电器的动作是按一定的逻辑关系进行的。

输出部分是指根据用户需要而选择的各种输出设备.如电磁阀线圈、接通电机的各种接触器、信号灯等。

当将PLC：看成是由许多“软继电器”组成的控制器时，可以画出其相应的内部等效电器电路。

PLC的内部等效电路分别与用户输人设备和输出设备相连接。输人设备相当于继电器控制电路中的信号接收环节，如操作按钮、控制开关等;输出设备相当于继电器控制电路中的执行环节，如电磁阀、接触器等。

在PLC内部为用户提供的等效继电器有输人继电器、输出继电器、辅助继电器、时间继电器、计数继电器等。

输人继电器与PLC的输入端子相连接，用来接受外部输人设备发来的信号，它不能用内部的程序指令控制。

输出继电器的触头与PLC的输出端子相连接，用来控制外部输出设备，它的状态由内部的程序指令控制。

辅助继电器相当于继电器控制系统中的中间继电器，其触头不能直接控制外部输出设备。

时间继电器又称为定时器0个定时器的定时值确定后，一旦启动定时器，便以一定的单位（例10ms）开始递减（或递增），当定时器中设定的是时值减为0（或增加到设定值）时，定时器的触头就动作。

计数继电器又称为计数器。每个计数器的计数值确定后，一旦启动计数器，每来一个脉冲。计数值便减（或加）1，直到设定的计数值减为0（或增加到设定值）时，计数器的输出触头就动作。

值得注意的是，上述“软继电器”只是等效继电器，PLC中并没有这样的实际继电器，“软继电器”的线圈中也没有相应的电流通过，它们的工作完全由编制的程序来确定

PLC增扩输入口的硬件电路及与之配合使用的PLC梯形图的设计构思

     关键词： 集成电路 集成块 摘要：利用硬件集成电路设计的控制电路，再结合PLC编程，可实现扩展PLC输入口的功能。
PLC增扩输入口的硬件电路图及与之配合使用的PLC梯形图的构思与解析
正常情况下PLC设计要求其I/O点应留有一定的余量。如PLC的I/O点不够，可增加I/O扩展模块。但有些特殊情况，例如对一台旧设备进行改造，要求要利用设备上原有的PLC（CPU221），原PLC的输入与输出口已各用到10个（即已达I / O较大的数字量），还需增加6个输入点及10个输出点才能实现改造后的控制功能。在此情况下，用增加I/O扩展模块的办法是行不通的，就得采用硬件电路并配合PLC编程，来实现I / O的扩增。下面就这一问题谈谈个人的设计构思

1 引言
可编程逻辑控制器（ProgrammingLogicController,PLC）作为一台产业计算机，集数据的采集、处理、显示于一身，那么作为数据终端，数据的显示是完全必要的。固然PLC本身有很多指示灯，可以观测到PLC的CPU单元、输进/单元及网络通讯单元的运行工作状态，但无法显示PLC内部数据。计算机通过与PLC通讯以及触摸屏都可以实现PLC显示，但价格昂贵，对一些小型不需要经常改动的系统来说更是浪费。本文采用拨码开关和数码管来显示PLC内部数据，操纵简单、本钱低廉，对实验教学和工程职员有参考价值。
(1)应用行业：机加工、过程控制等。
(2)使用产品：CJ1M(CPU22)，CS1W-ID211，CS1W-OD261
(3)应用的主要工艺点及要解决的主要题目：内部数据的动态显示
(4)应用方案简介：用高频率晶体管输出单元，结合高速定时器指令TIMH实现内部数据的动态显示。
2 动态数据显示
2.1硬件系统设计
LED数码管有7段显示灯，可以用来显示0～9间的10个数字。CJ1M系列PLC内部通道数据一般都是四位，如用借用每个输出点来控
制一个显示灯，那么一个数码管就需要7个输出点，这显然要占用大量的输出点，是不经济的。这里选用含有内置译码电路的数码管如CD4511，可以把8421码自动译成7段码。8421码或BCD码用4个接口加选通讯号，就可以显示一个数据位。将四个8421输进线组合与某个输出通道的较低四位相连，每个选通讯号的输进信号与通道中剩下的四位相对应连接，这样一个输出通道就能显示PLC四位（一个字）内部数据。
留意，这里的PLC输出模块应选用晶体管或者晶闸管输出单元，而不宜采用继电器输出单元。由于继电器输出单元为有触点开关，响应慢、速度低，不适用于高频率的通断，也不适用于动态数据显示[1>。故图1中采用OMRON公司CJ1W-OD261（64点）晶体管作为输出单元，其在本PLC机架上的IO地址分配为6.00～9.15，这里用0006通道作为内部数据的显示通道。6.00～6.03为CD4511的数据输进端A、B、C、D，其中A为较低位，D为较高位，为高电平时锁存数据，四位数据的端由PLC的6.04～6.07分别控制，4个数码管共占用8个输出点。
2.2选通讯号的天生
由于4个数码管的线皆由一个I/O口控制，因此，在每一瞬间，4位LED会显示相同的字符。要想每位显示不同的字符，就必须采用扫描方式轮流点亮各位LED，即在每一瞬间只使某一位显示字符。使每位分时显示该位应显示字符，根据人眼视觉特性，当LED所加信号频率大于50Hz时,人眼不能感觉其变化，所以每位显示的间隔不能超过20ms，也就是说要在20ms之内分时的点亮所有LED，LED越多所分的时间越短，亮度就会不足；如增加点亮时间，又会使扫描频率下降，有闪烁感轻易造成人眼的彼劳，故常采用动态扫描方式[2>。
这种扫描方式仅适用于LED不超过10个时的场合，本例中只有4只LED数码管，故可以选用此方法。
CJ1M系列PLC有丰富的定时指令，其定时器类型有1ms、10ms和100ms，这里选用TIMH指令[3>，定时器的设定值为#1，这样选通讯号的周期为10ms。
2.3同步化处理
PLC采用循环周期扫描工作方式，指令的执行由上至下，有左至右，的结果将影响后面；**个周期的结果影响下一周期。PLC逻辑设计同步化就是想法实现：用脉冲信号控制输出及内部状态的转换，有脉冲作用的周期，执行指令才有效果；而且在脉冲信号起作用的这周期中，指令的执行结果，不改变后面指令的执行条件[4>。同步化处理的方法很多，在图2中是通过公道安排指令的先后顺序来实现同步的。
系统上电，高速定时器开始定时，10ms后，其常闭触点断开，即T0输出一个脉冲，宽度为一个扫描周期。**个脉冲到了，6.04置位，成为**行的指令执行条件，但这时它的指令已经执行完毕，故在此脉冲作用期间，也不会有什么变化。依此类推，第四个脉冲之后，6.07置位，6.06复位，成为工作寄存器W0.00输出的条件，第五个脉冲到来，6.07复位，梯形图又回到初始状态，如此反复，分时实现四位数据的端6.04～6.07轮流接通10ms。
2.4数据显示
采用MOVD指令，将要显示的内部数据如DM区、W区、T/C区等中的一个字通过通道6显示出来。如图3所示，本例中，依不同的选通讯号，将D0中的数据通过选择不同的位进行显示。
3 功能扩展
3.1显示双字
在图1中，PLC输进端0.01接拨码开关SA，其作用根据其所在位置不同结合跳转指令（JMP/JME）来确定数据显示是哪个通道。如图4中，当SA为ON时，显示D0中的数据；当SA为OFF时，显示D1中的数据。
3.2硬件扩展
如对4个选通输出点6.00～6.03采用一片4线－16线译码器（如SG74HC154）进行译码，可以扩展成16个循环的选通讯号，就能显示4个通道的数据。如结合开关SA，按图4中的方式，就可以显示8个通道的数据。
5 结束语

本文以CJ1M系列PLC为例，用9个I/O点（1个输进，8个输出）结合软件编程和硬件扩展来显示8个内部通道的数据（128位）。实践证实，该方法简易可靠、本钱不高，适合实验教学和工程现场操纵

1 引言
可编程逻辑控制器（ProgrammingLogicController,PLC）作为一台工业计算机，集数据的采集、处理、显示于一身，那么作为数据终端，数据的显示是完全必要的。虽然PLC本身有许多指示灯，可以观测到PLC的CPU单元、输入/单元及网络通信单元的运行工作状态，但无法显示PLC内部数据。计算机通过与PLC通信以及触摸屏都可以实现PLC显示，但价格昂贵，对一些小型不需要经常改动的系统来说更是浪费。本文采用拨码开关和数码管来显示PLC内部数据，操作简单、廉，对实验教学和工程人员有参考价值。
(1)应用行业：机加工、过程控制等。
(2)使用产品：CJ1M(CPU22)，CS1W-ID211，CS1W-OD261
(3)应用的主要工艺点及要解决的主要问题：内部数据的动态显示
(4)应用方案简介：用高频率晶体管输出单元，结合高速定时器指令TIMH实现内部数据的动态显示。
2 动态数据显示
2.1硬件系统设计
LED数码管有7段显示灯，可以用来显示0～9间的10个数字。CJ1M系列PLC内部通道数据一般都是四位，如果用借用每个输出点来控
制一个显示灯，那么一个数码管就需要7个输出点，这显然要占用大量的输出点，是不经济的。这里选用含有内置译码电路的数码管如CD4511，可以把8421码自动译成7段码。8421码或BCD码用4个接口加选通信号，就可以显示一个数据位。将四个8421输入线组合与某个输出通道的较低四位相连，每个选通信号的输入信号与通道中剩下的四位相对应连接，这样一个输出通道就能显示PLC四位（一个字）内部数据。
注意，这里的PLC输出模块应选用晶体管或者晶闸管输出单元，而不宜采用继电器输出单元。因为继电器输出单元为有触点开关，响应慢、速度低，不适用于高频率的通断，也不适用于动态数据显示[1>。故图1中采用OMRON公司CJ1W-OD261（64点）晶体管作为输出单元，其在本PLC机架上的IO地址分配为6.00～9.15，这里用0006通道作为内部数据的显示通道。6.00～6.03为CD4511的数据输入端A、B、C、D，其中A为较低位，D为较高位，为高电平时锁存数据，四位数据的端由PLC的6.04～6.07分别控制，4个数码管共占用8个输出点。
2.2选通信号的生成
由于4个数码管的线皆由一个I/O口控制，因此，在每一瞬间，4位LED会显示相同的字符。要想每位显示不同的字符，就必须采用扫描方式轮流点亮各位LED，即在每一瞬间只使某一位显示字符。使每位分时显示该位应显示字符，根据人眼视觉特性，当LED所加信号频率大于50Hz时,人眼不能感觉其变化，所以每位显示的间隔不能超过20ms，也就是说要在20ms之内分时的点亮所有LED，LED越多所分的时间越短，亮度就会不足；如果增加点亮时间，又会使扫描频率下降，有闪烁感容易造成人眼的彼劳，故常采用动态扫描方式

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