制氮机在PLC中的应用(3)

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空压机组2轴承温度 空压机组2定子温度 手动报警 VD188 VD192 VD196 空压机组2定温报警位 M20．6 空压机组2定温断电切换M20．7 位

3.1.4 输入输出外部接线

CPU226接线规则如下：

（1）DC输入端中1M、I0.0～I1.4为第1组，2M、I1.5～I2.7为第2组组成，1M、2M分别为各级公共端。DC24V的负极接公共端1N或2M。输入开关的一端接天DC24V的正极，输入开关的另一端连接到CPU226各输入端。DC输出端中1M、1L+、Q0.0～Q0.7为第1组，2M、2L+、Q1.0～Q1.7为第2组组成。1L+、2L+分别为公共端。第1组DC24V的负极接1M端，正极接1L+端。输出负载的一端接到1M端，输出负载的另一端接到CPU226各输出端。第2组的接线与第1组相似。接继电器输出端的1L端。负载的另一端分别接到CPU226各继电器输出端子。第2组的接线与第1组相似。根据接线规则，PLC输入/输出接线和变频器接线图如图3.1所示。

表2 I/O接口分配表

输入 空压机启动 空压机停止 手动自动转换 空压机组选择 变频工频转换 SB1 I0．0 空压机组1输出 SB2 I0．1 空压机组2输出 SB3 I0．2 工频输出 SB4 I0．3 空压力下限指示灯 输出 KM1 KM2 KM3 L1 Q0．0 Q0．1 Q0．2 Q0．4 Q0．5 SB5 I0．4 空压机组1运行指示灯 L2

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报警解除按钮 SB6 I0．5 空压机组2运行指示灯 L3 Q0．6 Q0．7 空压机组1转子测速SB7 I0．6 空压机组1温度上限指L4 器输入 示灯 空压机组2转子测速SB8 I0．7 空压机组2温度上限指L5 器输入 急停 示灯 SB9 I1．0 蜂鸣器1 Speaker 压力传感器输入1 压力传感器输入2 AIW0 AIW2 急停指示灯 空压机组错选指示灯 L6 L7 Q1．0 Q1．1 Q1．2 Q1．3 Q1．4 空压机组1轴温度传感器输AIW4 入 空压机组1定温度传感器输AIW6 入 空压机组2轴温度传感器输AIW8 入 空压机组1机械故障指L8 示 空压机组2机械故障指L9 示 手动指示灯 L10 Q1．5 Q1．6 空压机组2定温度传感器输AIW10 自动指示灯 入 压力模拟量输出 L11 Q1．7 QW0 （2） DC输入继电器输出端与CPU226的DC输入DC输出的相同。继电器输出端由3组构成，其中N（-）、1L、Q0.0～Q0.3为第1组，N（-）、2L、Q0.4～Q1.0为第2组，N（-）、3L、Q1.1～Q1.7为第3组。各组的公共端为1L、2L和3L。第1组负载电源的一端N接负载的N（-）端，电源的另一L（+）。

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1L I0.0 SB1 Q0.0 I0.1 SB2 Q0.1 I0.2 Q0.2 SB3 I0.3 2L SB5 Q0.4 SB6 Q0.5 I0.5 Q0.6 SB7 I0.6 Q0.7 SB8 Q1.0 I0.7 SB9 Q1.1 I1.0 SB10 Q1.2 1M Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 3L

图3.1 PLC输入/输出和变频器接线图

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KM1 KM2 KM3 L1 L2 L3 L4 L5 Speaker L6 L7 L8 L9 L10 L1

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3.2 模数转换模块

模数转换模块分为A/D转换模块和D/A转换模块。PLC模拟量处理功能主要通过模拟量输入输出模块及用户程序来完成。模拟量输入模块接受各种传感器输出的标准电压信号或电流信号，并将其转换为数字信号存储到PLC中。PLC根据生产实际要求，通过用户程序对转换后的信息进行处理并将处理结果通过模拟量输出模块转换为标准电压或电流信号去驱动执行元件。

表3 EM231性能指标

型号 6ES7231-7PD22-0XA0 模块更新时间 405ms 模块名称及描述 尺寸（mm） W×H×D 重量 功耗 +5VDC EM231模拟输入热电偶4输入 71．2×80×62 数据字格式 -32767到+32767 基本误差 0．1%FS（电压） 210g 1．8W 87mA 冷端误差 重复性 导线长度 ±1．5℃ 0．05%FS 到传感器最长100m +24VDC 输入类型 60mA 悬浮型热电偶 输入阻抗 最大输入电压 ≥1MΩ 30VDC 输入范围 TC类型（选择一种）S，输入滤波衰T，R，E，N，K，J 电压范围：+/-80mV 减 -3dbat21kHz 输入分辨率 0．1℃/0．1℉15位加符24VDC电压范20．4～号位 围 28．8VDC

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PLC模拟量扩展单元的配置及应用，PLC的普通输入输出端口均为开关量处理端口，为了使PLC能完成模拟量的处理，常见的方法是为整体式PLC加配模拟量扩展单元。模拟量扩展单元可以将外部模拟量转换为PLC可处理的数字量及将PLC内部运算结果数字量转换为机外所需的模拟量。模拟量扩展单元有单独用于模/数转换的，单独用于数/模转换的，也有兼具模/数及数/模两种功能的。如用S7-200系列PLC的模拟量扩展模块EM235，它具有四路模拟量输入及一路模拟量输出，可以用于恒压供气控制中。

本系统设计有6路模拟量输入和1路模拟量输出，其中有四路是温度传感器输入。所以本设计选用一块EM231热电偶模拟量输入模块，该模块完成四路温度传感器的模数字量转换功能；一块EM235模拟量输入输出模块，该模块完成两路传感器的模数转换和路数模转换功能。EM231性能指标如表3所示。

热电偶类型选择：

EM231热电偶模块是专门用于对热电 偶输出信号进行A/D转换的智能模块。它可以连接7种类型的热电偶（J，K，E，N，S，T和R），还可以用于测量0～+/-80mV范围的低电平模拟信号，所以使用EM231模拟量输入热电偶模块时，需要通过模块右下侧的设置开关进行心要的设置。对热电偶模块，其热电偶的类型通过设置开关SW1、SW2、SW3选择，如表4所示。

表4 热电偶类型选择

热电偶类型 J K T E R S N +/-80mV

SW1 0 0 0 0 1 1 1 1 15

SW2 0 0 1 1 0 0 1 1 SW3 0 1 0 1 0 1 0 1

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