實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)用PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展

甘肅省石化技師學(xué)院 馬衛(wèi)東

實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)用PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展

甘肅省石化技師學(xué)院 馬衛(wèi)東

本文主要介紹了如何用復(fù)合按鈕和譯碼器擴(kuò)展PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)的方法，這些方法簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，符合職業(yè)技術(shù)學(xué)校實(shí)際，只需很少的費(fèi)用，就可以讓原有的PLC發(fā)揮更大的作用。

PLC；點(diǎn)數(shù)；復(fù)合按鈕；普通二極管；譯碼器；數(shù)碼管

PLC因體積小、功耗低、性?xún)r(jià)比高、抗干擾能力強(qiáng)、編程使用方便等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，往往存在數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)數(shù)不夠的問(wèn)題。為此，常采取更換PLC型號(hào)、加裝數(shù)字量和模擬量擴(kuò)展模塊等辦法予以解決。顯然，這樣做不但費(fèi)用昂貴，而且安裝、接線(xiàn)、調(diào)試也非常復(fù)雜，對(duì)已經(jīng)制作或者購(gòu)置了PLC實(shí)習(xí)設(shè)備的職業(yè)技術(shù)學(xué)校來(lái)說(shuō)，不是一個(gè)理想的選擇。下面，本人將結(jié)合職業(yè)學(xué)校實(shí)際常用的西門(mén)子S7-200PLC設(shè)備，用復(fù)合按鈕、譯碼器并結(jié)合軟件設(shè)備來(lái)擴(kuò)展PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)，這樣就可以很好地解決上述問(wèn)題。

PLC因體積小、功耗低、性?xún)r(jià)比高、抗干擾能力強(qiáng)、編程使用方便等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，有時(shí)需要多個(gè)按鈕和開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，或者需要對(duì)多個(gè)位置和參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，這樣就會(huì)出現(xiàn)PLC輸入點(diǎn)數(shù)不夠用的問(wèn)題，如八層電梯的基本控制，電梯內(nèi)部須設(shè)置八個(gè)樓層按鈕，用戶(hù)按哪一層按鈕，電梯就上到那一層；每層電梯通道內(nèi)均設(shè)置一個(gè)位置開(kāi)關(guān)，用來(lái)確定電梯任何時(shí)刻的位置；每層電梯口設(shè)置上下兩個(gè)按鈕，供用戶(hù)乘坐電梯前呼叫電梯（為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，每層上下按鈕可以合起來(lái)和樓層按鈕共用PLC的同一個(gè)輸入端口）；另外，電梯內(nèi)部還應(yīng)設(shè)置開(kāi)門(mén)門(mén)限開(kāi)關(guān)和關(guān)門(mén)門(mén)限開(kāi)關(guān)，控制電梯門(mén)進(jìn)行準(zhǔn)確地開(kāi)關(guān)；設(shè)置壓力檢測(cè)開(kāi)關(guān)，以防止電梯門(mén)夾人；設(shè)置過(guò)載檢測(cè)開(kāi)關(guān)，用于檢測(cè)電梯是否過(guò)載；設(shè)置緊急呼救按鈕，供用戶(hù)緊急呼救之用；設(shè)置一個(gè)數(shù)碼管，用于顯示電梯所在樓層；設(shè)置兩個(gè)電機(jī)四個(gè)輸出，通過(guò)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)電梯升降和開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)動(dòng)作；設(shè)置一個(gè)報(bào)警輸出，用于意外情況下的報(bào)警和呼救；設(shè)置一個(gè)失電自鎖保護(hù)輸出，用于突然斷電時(shí)電梯的自鎖保護(hù)。其總的輸入輸出地址分配表如圖1。

圖1 輸入輸出地址表

圖2 PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展

顯然，根據(jù)圖1所示的輸入輸出地址分配表，一個(gè)八層電梯，至少需要20個(gè)數(shù)字量輸入，14個(gè)數(shù)字量輸出，可是大多數(shù)職業(yè)技術(shù)學(xué)校所用PLC，其輸入輸出點(diǎn)數(shù)一般達(dá)不到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就拿許多學(xué)校常用的西門(mén)子S7-200PLC中的CPU224XP來(lái)說(shuō)，它只有14個(gè)輸入10個(gè)輸出，顯然離實(shí)際需求相距較遠(yuǎn)。為此，就必須對(duì)其輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展。如果按照傳統(tǒng)的更換PLC型號(hào)、加裝數(shù)字量和模擬量擴(kuò)展模塊等辦法解決，不但費(fèi)用昂貴，而且安裝、接線(xiàn)、調(diào)試也非常復(fù)雜，對(duì)已經(jīng)制作或者購(gòu)置了PLC實(shí)習(xí)設(shè)備的職業(yè)技術(shù)學(xué)校來(lái)說(shuō)，不是一個(gè)理想的選擇?，F(xiàn)在我們就用職業(yè)技術(shù)學(xué)校常用的復(fù)合按鈕以及費(fèi)用低廉的譯碼器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。其接線(xiàn)圖如圖2所示。其相應(yīng)的梯形圖為圖3。其中SB1、SB2、SB3和SB4為四個(gè)復(fù)合按鈕，SB1、SB2的常開(kāi)和常閉分別接PLC的I0.0和I0.1；SB3的常開(kāi)分為兩路，分別接I0.0和I0.1，常閉不用；SB4的常閉分兩路，分別接I0.0和I0.1，常開(kāi)不用。另外，SB3和SB4的兩支分路上分別接了兩只普通二極管，以免SB1、SB2、SB3和SB4互相影響，同時(shí)也比較安全可靠，即使一只二極管出了問(wèn)題，也不影響整個(gè)線(xiàn)路。這樣，當(dāng)SB1、SB2、SB3和SB4不動(dòng)作時(shí)，相應(yīng)的M0.0、M0.1、M0.2和M0.3為0；分別按下SB1、SB2、SB3和SB4時(shí)，相應(yīng)的M0.0、M0.1、M0.2和M0.3為1，于是M0.0、M0.1、M0.2和M0.3的狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)了SB1、SB2、SB3和SB4的狀態(tài)，由此可見(jiàn)，只要這四個(gè)按鈕不是同時(shí)動(dòng)作，則PLC的兩個(gè)輸入點(diǎn)I0.0和I0.1就擴(kuò)展成了四個(gè)，以此類(lèi)推，我們還可以將I0.2.和I0.3、I0.4.和I0.5分別擴(kuò)展成四個(gè)輸入，分別接開(kāi)門(mén)門(mén)限開(kāi)關(guān)、關(guān)門(mén)門(mén)限開(kāi)關(guān)，、壓力檢測(cè)開(kāi)關(guān)、過(guò)載檢測(cè)開(kāi)關(guān)以及各層電梯位置開(kāi)關(guān)，因?yàn)檫@些開(kāi)關(guān)都不是同時(shí)動(dòng)作的，所以它們這樣接了不影響電梯正常運(yùn)行，而每層電梯的樓層按鈕，因?yàn)榭赡馨l(fā)生同時(shí)按下的現(xiàn)象，所以就不要這樣擴(kuò)展了。

圖3 輸入點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展梯形圖

至于輸出口的擴(kuò)展，一般數(shù)碼管所需點(diǎn)數(shù)較多，所以我們可通過(guò)一個(gè)七段譯碼器，將Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5擴(kuò)展成八個(gè)輸出，分別接數(shù)碼管a、b、c、d、e、f、g、h，剩下的輸出用來(lái)實(shí)現(xiàn)電梯門(mén)的開(kāi)關(guān)、電梯的升降以及用于報(bào)警和失電保護(hù)。因?yàn)樽g碼器很便宜，接線(xiàn)也不復(fù)雜，所以用這種辦法擴(kuò)展PLC輸出口很理想，當(dāng)然，也可以采用三輸入-八輸出譯碼器，使用起來(lái)也很方便，具體就再不介紹了。

總之，使用復(fù)合按鈕、譯碼器并結(jié)合軟件設(shè)備來(lái)擴(kuò)展PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)，不但價(jià)格便宜、成本低廉，安裝維修比較方便，而且也比較安全可靠，非常適合職業(yè)技術(shù)學(xué)校學(xué)生PLC實(shí)習(xí)之用。另外，這種方法還可以實(shí)際項(xiàng)目中，比如可用雙常開(kāi)按鈕把4個(gè)輸入點(diǎn)擴(kuò)展為10種輸入信號(hào)狀態(tài)，具體情況可參照其他文獻(xiàn)。

[1]禹恒州.擴(kuò)展PLC的I/O點(diǎn)探討[J].可編程控制器與自動(dòng)化,2006(9).

[2]于桂音.用數(shù)字顯示器實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)的輸出點(diǎn)擴(kuò)展[J].機(jī)床電器,2006年02期.

[3]黃永紅,吳中俊.PLC輸入/輸出點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展方法[J].電工技術(shù)雜志,2002年03期.

馬衛(wèi)東，甘肅省石化技師學(xué)院高級(jí)講師。