1.5 西門子PLC控制雙燈亮滅的開發實例

1.5.1 PLC應用系統開發的一般流程

PLC應用系統開發的一般流程如圖1-15所示。

圖1-15 PLC應用系統開發的一般流程

1.5.2 系統的控制要求

PLC控制雙燈亮滅的系統控制要求：用SB、SA兩個開關通過PLC控制A燈和B燈的亮滅，按下SB時，A燈亮，5s后B燈亮，將開關SA閉合時，A、B燈同時熄滅。

1.5.3 選擇PLC型號并確定輸入/輸出設備及I/O端子

在選用PLC時，應遵循合適夠用的原則，不要盲目選擇功能強大的PLC。下面使用一臺CPU224XP DC/DC/繼電器型PLC進行說明。表1-1列出了PLC控制雙燈用到的輸入/輸出設備及對應使用的PLC端子。

表1-1 PLC控制雙燈用到的輸入/輸出設備及對應使用的PLC端子

1.5.4 繪制PLC控制雙燈亮滅的電路圖（見圖1-16）

圖1-16 PLC控制雙燈亮滅的電路圖

1.5.5 用編程軟件編寫PLC程序

在計算機中安裝STEP 7-Micro/WIN軟件（S7-200 PLC的編程軟件），并使用該軟件編寫控制雙燈亮滅的PLC梯形圖程序，如圖1-17所示。

圖1-17 控制雙燈亮滅的PLC梯形圖程序

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下面對照圖1-16來說明圖1-17梯形圖程序的工作原理：

（1）開燈控制

當按下PLC的I0.0端子外接開燈按鈕SB時，24V電壓進入I0.0端子→PLC內部的I0.0輸入繼電器得電（即狀態變為1）→程序中的I0.0常開觸點閉合→T37定時器和Q0.0輸出繼電器線圈均得電，Q0.0線圈得電一方面使程序中的Q0.0常開自鎖觸點閉合，鎖定Q0.0線圈供電，另一方面使Q0.0和1L端子間的內部硬件觸點（也稱物理觸點，即繼電器觸點或晶體管）閉合，有電流流過A燈，電流途徑為“220V電源的L線→PLC的1L端子→PLC的1L、Q0.0端子間已閉合的內部硬件觸點→Q0.0端子→A燈→220V電源的N線”，A燈點亮。

5s后，T37定時器計時時間到而動作（即定時器狀態變為1），程序中的T37常開觸點閉合，Q0.1線圈得電，使Q0.1、1L端子間的內部硬件觸點閉合，有電流流過B燈，電流途徑為“220V電源的L線→PLC的1L端子→PLC的1L、Q0.1端子間已閉合的內部硬件觸點→Q0.1端子→B燈→220V電源的N線”，B燈點亮。

（2）關燈控制

當將PLC的I0.1端子外接關燈開關SA閉合時，24V電壓進入I0.1端子→PLC內部的I0.1輸入繼電器得電→程序中的I0.1常閉觸點斷開→T37定時器和Q0.0輸出繼電器線圈均失電，Q0.0線圈失電一方面使程序中的Q0.0常開自鎖觸點斷開，另一方面使Q0.0和1L端子間的內部硬件觸點斷開，無電流流過A燈，A燈熄滅。T37定時器失電，狀態變為0，T37常開觸點斷開，Q0.1線圈失電，Q0.1和1L端子間的內部硬件觸點斷開，無電流流過B燈，B燈熄滅。

1.5.6 DC24V電源適配器與電源線

PLC供電電源有兩種類型：DC24V（24V直流電源）和AC220V（220V交流電源）。對于采用220V交流供電的PLC，一般內置AC220V轉DC24V的電源電路，對于采用DC24V供電的PLC，可以在外部連接24V電源適配器，由其將AC220V轉換成DC24V后再提供給PLC。

1.DC24V電源適配器介紹

DC24V電源適配器的功能是將220V（或110V）交流電壓轉換成24V的直流電壓輸出。

圖1-18是一種常用的DC24V電源適配器。

圖1-18 一種常用的DC24V電源適配器

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2.電源線及插頭、插座說明

圖1-19是常見的三線電源線、插頭和插座，其導線的顏色、插頭和插座的極性都有規定標準。

圖1-19 常見的三線電源線的顏色及插頭、插座極性標準

1.5.7 用編程電纜連接計算機和PLC

1.編程電纜

由于現在的計算機都有USB接口，故編程計算機一般使用USB-PPI編程電纜與PLC連接。USB-PPI編程電纜如圖1-20所示，該電纜一端為USB接口，與計算機連接，另一端為COM端口，與PLC連接。為了讓計算機能夠識別使用編程電纜，需要在計算機中安裝編程電纜的驅動程序。

圖1-20 USB-PPI編程電纜

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2.PLC與計算機的通信連接及供電

用編程電纜將計算機與PLC連接好后，還需要給PLC接通電源，才能將計算機中編寫的程序下載到PLC。PLC與計算機的通信連接及供電如圖1-21所示。

圖1-21 PLC與計算機的通信連接及供電

1.5.8 下載程序到PLC

PLC與計算機用編程電纜連接起來并接通電源后，在STEP 7-Micro/WIN軟件中打開要下載到PLC的程序，再單擊工具欄上的（下載）工具，可將程序下載到PLC中，如圖1-22所示。

圖1-22 單擊工具欄中的下載工具即可將程序下載到PLC

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1.5.9 模擬調試

在將PLC接上輸入輸出部件前，最好先對PLC進行模擬調試，達到預期效果后再進行實際安裝。模擬調試如圖1-23所示。

圖1-23 PLC的模擬調試運行

1.5.10 實際接線

模擬調試運行通過后，按照圖1-16進行實際接線，實際接線如圖1-24所示。

圖1-24 PLC控制雙燈亮滅的實際接線

1.5.11 實際操作測試

PLC應用系統實際接線完成后，再通電進行操作測試，如圖1-25所示。

圖1-25 PLC控制雙燈亮滅的操作測試

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