发布时间 : 星期二 文章集散型可编程序控制器调速秤配料系统 - 图文更新完毕开始阅读95aad3e1551810a6f52486b5
扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。 ②输入输出模块的选择
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。 可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。 ③电源的选择
PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，一般PLC的供电电源应设计选用220V电源，与国内电网电压一致。重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。
如果PLC本身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC，对输入和输出信号的隔离是必要的，有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。 ④存储器的选择
由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。
3.4 PLC的中央处理器CPU的选型
根据输入输出点数的要求选择CPU315（6ES7315-2AG10-0AB0）作为本次设计的中央处理器。
CPU315是S7-300的大脑，其装载存储器的基本容量为48K字节或80K字节，可用存储卡扩充装载存储器，最大容量可达到512KB。每执行1000条二进制指令约需0.3ms，最大可扩充1024点数字量I/0或128路模拟量通道。CPU315内装硬件实时时钟。
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图3-6 CPU315模块面板布置示意图
CPU315的操作系统是事件驱动的用户程序扫描过程。CPU响应哪个事件，操作系统自动调用该事件的组织块OB。 CPU315可调用128个功能块FB (0-127);128个功能调用FC (0-127); 127个数据块DB (1-127, 0保留)。OB, FB, FC,DB的容量均不大于8KB。此外，还有38个系统功能块SFC集成在操作系统中供用户调用;有9个系统数据块SDB装载S7-300系统参数。
CPU315适用于要求高速处理和中等I/0规模的任务。它可以装载中等规模的程序，并具有中等的指令执行速度。CPU315满足系统的要求。
3.5 PLC数字量输入/输出模块的选型与线路连接
在调速秤配料自动控制系统中，由于PLC的CPU本身没有输入输出接口，需要使扩展模块作为系统的I/O口。在本系统中我们采用SM321 以及SM323来满足系统的要求。SM 321为 DI 16 x DC 24 V，
SM323数字量的输入/输出模块(6ES7 323-1BL00-0AA0) SM 323; DI 16/DO 16 x DC 24 V/0.5 A 的属性： ① 16 点输入，电隔离为 16 组 ② 16 点输出，电隔离为 8 组 ③ 额定输入电压 24 VDC
④ 额定负载电压 24 VDC
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⑤ 输入适用于开关以及 2/3/4 线接近开关 (BERO) ⑥ 输出适用于电磁阀、DC 接触器和指示灯
3.6 PLC的模拟量输入模块的选型与线路连接
在调速秤配料系统的PLC硬件设计中需要将称重传感器的信号输送到PLC中，这就需要用到模拟量的输入模板，模拟量的输入模板为SM331。
SM331概述：
SM331: AI8*12Bit是8通道的模拟量输入模块，在系统中用于输入称重传感器的测量值。模块主要是由A/D转换部件、模拟切换开关、补偿电路、恒流源、光电隔离部件、逻辑电路等组成。
A/D转换部件是模块的核心，其转换原理采用积分方法。积分式A/D转换的积分时间直接影响到A/D转换时间和A/D转换精度。积分时间越长，被测值的精度越高。SM331可选的积分时间有:2.5ms, 16.7ms, 20ms和100ms。相对应的以位表示的精度为8、12、12和14。为了抑制工频及谐波干扰，一般选用20 ms的积分时间，相应精度为12位。S7-300的CPU用16位的二进制补码表示模拟量的值，其中最高位为符号位S。 \”表示正值，“1”表示负值。S7-300模拟输入模块的输入测量值范围很宽，可直接输入电压、电流、电阻、热电偶等信号。它用于连接不带附加放大器的模拟执行元件和传感器，可以将扩展过程中的模拟信一号转化为S7-300内部处理用的数字信号。
SM331的8个模拟量输入通道共用一个积分式A/D转换部件。即通过模拟切换开关，各个输入通道按顺序一个接一个转换。某一通道从开始转换模拟量输入值起，一直持续到再次开始转换的时间称为输入模块的循环时间。循环时间是对外部模拟信号的采样间隔。对于一个积分时间设定为20ms, 8个输入通道都接有外部信号且都需断线监视的SM331,其循环时间为(22+10) *8=256ms。
SM331的每两个输入通道构成一个输入通道组，可以按通道组任意选择测量方法和测量范围。模块上需接24VDC的负载电压L+，有反接保护功能。模块与S7-300CPU及负载电压之间是光电隔离的。SM331: AI8*12BBIT模拟量输入模块的电气原理图如图10所示。
另外，为了使模拟量输入模块获得最佳的抗干扰性能，可以将不使用的通道与M短接。根据需要我们选用SM 331（ 6ES7 331-7NF00-0AB0）模拟量输入模板作为我们的模拟量输入模板，具体的参数如下
①SIMATIC S7-300的模拟输入
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②用于连接电压和电流传感器、
热电耦、电阻器和电阻式温度计 ③ 8输入，高分辨率。
图3-7 8路输入模块的连接原理示意图
3.7 模拟量输出模块的选型与线路连接
模拟量输出模块SM332
用于连接模拟量执行器SM332可以输出电压，也可以输出电流。在输出电压时，可以采用2线回路和4线回路两种方式与负载相连。采用4线回路能获得比较高的输出精度。
模拟量输出(简称模出(AO))模块SM332目前有三种规格型号，即4AO×l2位模块、2AO×12位模块和4AO×l6位模块，分别为4通道的12位模拟量输出模块、2通道的12位模拟量输出模块、4通道的16位模拟量输出模块。SM332与负载/执行装置的连接。
我们选择SM332（6ES7 332-5HF00-0AB0）模拟量输出模板控制执行机构变频器。
3.8 PS307电源模块容量计算及选型
PS307是西门子公司为S7-300专配的24 V DC电源。PS307系列模块除输出额定电流不同外(有2 A、5 A、10 A三种)，其工作原理和各种参数都相同。
PS307可安装在S7-300的专用导轨上，除了给S7-300 CPU供电外，也可给I/O模块提供负载电源。
图11为PS307 5A模块端子接线图。
S7-300模块使用的电源由S7-300背板总线提供，一些模块还需从外部负载电源供
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