于婷婷
(濰坊工程職業(yè)學院 山東 青州 262500)
聲光報警電路是現(xiàn)代化自動控制系統(tǒng)中重要的一個環(huán)節(jié),基于西門子PLC的聲光報警電路解決了故障發(fā)生問題。聲光報警包括聲音報警和燈光報警兩部分,當故障發(fā)生時,蜂鳴器鳴響同時故障指示燈閃爍。按下消鈴按鈕消去蜂鳴器,故障指示燈變?yōu)槌A粒钡焦收舷Ш?,故障指示燈變?yōu)橄纭?/p>
閃爍電路是指示燈固定周期的亮滅,實際上就是一個震蕩電路,閃爍電路可以是相同時間的亮滅,也可以是不相同時間的亮滅。本文以不等時間的閃爍為例。西門子s7-200中有多個指令可以實現(xiàn)這個功能。當故障發(fā)生時,故障指示燈以亮一秒滅兩秒的頻率閃爍。1.1 兩個定時器組成的閃爍電路。西門子s7-200中TON是接通延時定時器,IN輸入使能端有效時,TON開始計時,達到PT預設值后,TON的常開觸點閉合,常閉觸點斷開。定時器有三種分辨率,分別是1 ms、10 ms、100 ms。本文采用100 ms的TON定時器。梯形圖如圖1所示。PLC切換到運行狀態(tài)時,T38常閉觸點閉合,接通延時定時器T37開始計時,2秒鐘后T37常開觸點閉合,當發(fā)生故障時,故障信號常開觸點閉合,故障指示燈亮,同時T38定時器開始計時,1秒鐘后T38常閉觸點斷開,T37定時器清零,T37常開觸點立即斷開,故障指示燈滅,從而開始下一個周期。
1.2 一個定時器組成的閃爍電路。西門子s7-200中的功能指令可以實現(xiàn)多個功能,其中比較指令是用來比較兩個同種類型數據的大小,當滿足比較條件時,比較觸點閉合。梯形圖如圖2所示。當PLC切換到運行狀態(tài)時,T37常閉觸點閉合,接通延時定時器T37開始計時,當時間到達2秒時,比較觸點接通,如果有故障發(fā)生,那么此時故障信號常開觸點閉合,故障指示燈亮,定時器T37繼續(xù)計時,再過1秒鐘后定時時間到,T37常閉觸點斷開,T37定時器清零,比較觸點斷開,故障指示燈滅,從而開始下一個周期。
圖1 兩個定時器組成的閃爍電路
圖2 一個定時器組成的閃爍電路
本文采用的硬件是可編程控制器是西門子S7-200smart系列,安裝接線比較簡單,應用范圍廣泛。2.1 I/O分配表。聲光報警電路的輸入輸出分配表如表1所示。
表1 輸入輸出分配表
2.2 硬件連接。本文采用CPU SR40(AC/DC/Relay,交流電源/直流輸入/繼電器輸出)型PLC。按照輸入/輸出分配表,把三個輸入元件和兩個輸出原件接到PLC上,PLC芯片采用220V電壓供電,內部DC24V電源為輸入元件供電,外部220V電源為輸出電路供電。本文采用開關SA1模擬故障信號,現(xiàn)實中根據實際需要可以換成各類傳感器。
PLC S7-200控制程序梯形圖程序一共包括4個部分:閃爍電路、故障指示燈電路、消鈴電路、蜂鳴器電路。當發(fā)生故障時,故障信號I0.0閉合,故障指示燈以亮1秒滅2秒的頻率閃爍,同時蜂鳴器鳴響。工作人員聽到聲音看到燈光信號后,按下消鈴按鈕,消鈴電路中M0.0得電形成自鎖,工作人員松開消鈴按鈕后,M0.0持續(xù)得電。其一,M0.0的常開觸點閉合,使得故障指示燈電路中閃爍電路短路,指示燈由閃爍變?yōu)槌A粒硎竟收线€未消失;其二,M0.0常閉觸點斷開,使得蜂鳴器電路斷電,蜂鳴器停止鳴叫。最后等到工作人員處理后故障,故障信號消失,故障指示燈滅。試燈按鈕作為保護環(huán)節(jié)是點動控制,平時用于檢測指示燈與蜂鳴器的好壞。
PLC通信有兩種方式:一是PC/PPI電纜連接方式;二是USB/PPI電纜連接方式。第一種是將電纜的PC端插入串行通信端口COM1中,第二種是將電纜的USB端插入計算機的USB端口中。兩種方式中電纜的另外一端PPI端都是接到PLC的RS-485通信口端口0或者端口1中。在測試過程中,先連接好PLC的硬件部分,然后把控制程序下載到PLC中并開啟程序監(jiān)控,模擬故障信號,發(fā)出聲光報警,按下消鈴,測試實驗結果。