镇江中国西门子代理商

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(1)实训目的

  ①用PLC组成城市交通指挥灯PLC控制系统;②学习交通灯的编程过程;③学习功能指令的应用。

  (2)实训器材

  ①欧姆龙PLC——主机单元一台;②交通灯控制单元一台;③编程器或计算机一台;④电子连线若干条;⑤PLC串行通信线一条。

  (3)实训原理

  ①工作原理接线图如图7-35所示。

  ②交通灯控制要求。

  a.该单元设有启动和停止开关S1、S2，用以控制系统的"启动"与"停止"。S3还可屏蔽交通灯的灯光。

  b.交通灯显示方式。

  当东西方向红灯亮时，南北方向绿灯亮，当绿灯亮到设定时间时，绿灯闪亮三次，闪亮周期为1s，黄灯亮2s。当南北方向黄灯熄灭后，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。周而复始，不断循环。

  (4)实训步骤

  ①先将PLC的电源线插进PLC侧面的电源孔中，再将另一端插到220V电源插板。②将PLC的电源开关拨到关状态，严格按图7-35接线，注意12V电源的正负不要短接，电路不要短路，否则会损坏PLC触点。

  ③将PLC的电源开关拨到开状态，并且必须将PLC串门置于ON状态，通过计算机或编程器将程序(见图7-36)下载到PLC中，下载后，再将PLC的电源开关拨到关状态。

  ④接通0108、0110(0109、0111不接通)，否则无法正确运行演示程序。⑤将PLC电源开关拨到开状态。⑥实验操作过程。

  a.将启动S1先拨上再拨下，观察交通灯的变化。

  b.拨上屏蔽开关S3，观察灯的变化；拨下S3，观察灯的变化。c.拨上停止开关S2，观察灯的变化；拨下S2，观察灯的变化。d. 比较开关S2与S3的作用。S2使灯永远熄火，S3使灯暂时熄灭。

S7-1200 小型控制器的设计具备可扩展性和灵活性，使其能够完成自动化任务对控制器的复杂要求。CPU本体可以通过嵌入输入/输出信号板完成灵活扩展。“信号板" 是S7-1200的一大亮点，信号板嵌入在CPU模块的前端，可以提供两个数字量输入/数字量输出接口或者一个模拟量输出。这一特点使得系统设计紧凑，配置灵活。通过立的RS-232 或 RS-485通信模块可实现S7-1200通信灵活扩展。 
SIMATIC S7-1200 系列的问世，标志着西门子在原有产品系列基础上拓展了产品版图，代表了未来小型可编程控制器的发展方向，西门子也将一如既往开拓创新，自动化潮流。
SIMATIC S7-1200 CPUSIMATIC S7-1200 系统的 CPU 有三种不同型号：CPU 1211C、CPU 1212C 和 CPU1214C。每一种都可以根据您机器的需要进行扩展。任何一种 CPU 的前面都可以增加一块信号板，以扩展数字或模拟 I/O，而不必改变控制器的体积。信号模块可以连接到 CPU 的右侧，以进一步扩展其数字或模拟 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块，CPU 1214C 则可连接 8 个。所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 都可以配备多3 个通讯模块（连接到控制器的左侧）以进行点到点的串行通讯。安装简单方便
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有内置夹，能够方便地安装在一个标准的 35 mmDIN 导轨上。这些内置的夹子可以咬合到某个伸出位置，以便在需要进行面板安装时提供安装孔。SIMATIC S7-1200 硬件可进行竖直安装或水平安装。这些集成功能在安装过程中为用户提供了大的灵活性，也使得 SIMATIC S7-1200 成为众多应用场合的理想选择。 
紧凑的结构 
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在设计时都力求紧凑，以节省控制面板中的空间。例如，CPU 1214C 的宽度仅有 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度也仅有90 mm。通讯模块和信号模块的体积也十分小巧，使得这个紧凑的模块化系统大大节省了空间，从而在安装过程中为您提供了高的效率和灵活性。 
SIMATIC S7-1200 I/O模块 
信号模块和通讯模块具有大量可供选择的信号板，可量身定做控制器系统以满足需求，而不必增加其体积。 
多达8个信号模块可连接到扩展能力高的CPU。一块信号板就可连接至所有的 CPU，由此您可以通过向控制器添加数字或模拟量输入/输出信号来量身定做 CPU，而不必改变其体积。

PLC接地系统设计

 ①接地系统的基本要求 设备、控制系统良好的接地，不仅是人身安全所需的“电击防护”措施，也是抑制干扰、减小电磁干扰、提高系统可靠性的重要手段，在设计、安装施工阶段予以重视。

  PLC控制系统对接地的一般要求如下。

  a.系统接地良好，对于PLC控制系统，接地电阻应小于4Ω。

  b.接地线有足够大的线径，立安装的PLC基本单元，应使用截面积在2.5mm²以上的黄/绿线与系统保护接地线(PE)连接。

  c.模块化结构的PLC，各模块与机架间一般可以通过模块本身的接地连接端，使得各模块与机架间保持良好的接地，但机架与系统保护地之间应接地良好，应使用截面积在2.5mm²以上的黄/绿线与系统保护接地线(PE)连接。

  d.系统中的其他控制装置(如驱动器、变频器等)的接地同样符合规范，并立接地。

  按照DIN EN标准规定，各控制装置的接地线的线径如表5-13所示。表中“通过固定的连接"是指控制装置通过导电基座与良好接地的电气柜(元件安装板)进行接地连接时的要求。

表5-13 控制装置的接地线线径的要求

  e.系统中的各类屏蔽电缆的屏蔽层、金属软管、走线槽(管)、分线盒等均接地良好。

  ②各类不同接地的处理 在PLC系统中，主要有以下几种与接地有关的常用"地"，需要根据不同的情况进行分别处理。

  a.数字信号地。数字信号地是指系统中各种开关量(数字量)的0V端，如接近开关的0V线、PLC输入的公共0V、晶体管输出的公共0V等。

  数字信号地在PLC控制系统中，原则上只需要按照PLC规定的输入/输出连接方式进行连接即可，无需考虑的地线，也不需要与PE线进行连接，详见前述I/O接口设计部分。

  b.模拟信号地。模拟信号地是指系统中各类模拟量的0V端，如用于驱动器(变频器)的速度给定电压输出、测速反馈输入、传感器输入等。

  模拟信号通常采用差动输出/输入，各信号间的0V各自立，模拟信号地一般不允许进行相互间的连接，也不允许与系统的PE线进行连接。

  用于模拟量输入/输出的连接线，原则上应使用带有屏蔽的“双绞”电缆，屏蔽电缆的屏蔽层根据不同的要求与系统的PE线连接。

  c.保护地。保护地是指系统中各按制装置、用电设备的外壳接地，如电动机、驱动器的保护接地等。这些保护地直接与电柜内的接地母线(PE 母线)连接，不允许控制装置、用电设备的PE线进行"互连"。

  d.直流电源地。系统直流电源地是指除PLC内部电源以外的外部直流电源的0V端(PLC 内部直流电源的OV端，一般与PLC的数字信号地共用)。可以分以下几种情况进行处理。

  (a)当PLC输入/输出直流电源分离时，用于PLC输入的直流电源的0V，按前述的“I/O接口设计”部分的要求，与PLC的OV公共线进行连接。用于PLC输出的直流电源，根据需要，可以不与PLC的0V公共端连接或与PLC的0V公共端连接。

  (b)当PLC输入/输出直流电源共用时，直流电源的OV与PLC的0V公共线连接。用于PLC输入/输出的直流电源0V与系统接地(PE)线之间，根据系统的实际需要，可以连接也可以不连接。

  (c)单用于PLC系统执行元件的直流电源0V，原则上不与PLC的0V连接，但一般需要与系统的接地(PE)线进行连接

  e.交流电源地。交流电源地是指系统中使用的交流电源的0V端(或N线)，如220V 控制回路的0V端、交流照明电路、交流指示灯的0V端等。

  在交流控制回路使用隔离变压器时，小于"电击防护"等方面的考虑，为了让变压器起到“隔离”作用，原则上不应将交流电源的0V端与系统接地(PE)线相连。

  从抗干扰的角度考虑，控制系统的PE线原则上也不应与电网的N线相连。但在某些进口机床上，也有使用特殊的“短接端”，将交流电源的0V端、N线、接地(PE)线进行相互连接的情况。

  PLC控制系统通常属于1MHz以下的低频电路的范畴，一般应采用"单点接地"的接地方式