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西门子S7-1200与增量编码器的连接.
西门子S7-1200的数字输入开关点均提供了增量编码器脉冲信号的快速计数器功能,单相信号达到200KHz,双相信号(可四倍频及判断方向)达到80KHz,对于常用的2500PPR(每转分辨脉冲数),转速快达到1920RPM(每分钟转数)。增量编码器的信号为PNP单向开路信号,推荐选型的增量编码器建议为10—30V推挽式输出型,例如GI58N增量型编码器。
西门子S7-1200与值编码器4—20mA信号的连接
值编码器信号不怕干扰,停电数据不会丢失,PLC对于值编码器无需时刻计数,对于CPU扫描无需计算中断时间并节省CPU资源,尤其是现在值编码器的市场价格大幅度下降,同时因数据可靠性的提高,对于使用值编码器可节省调试时间,减少售后服务成本,实际使用效果及性价比已远优于选用增量型编码器,在PLC位置定位中已有越来越多的用户倾向于使用值编码器。
由于S7-1200的经济性,与值编码器的连接较为经济和方便的4—20mA信号接口,西门子S7-1200均自带2路4—20mA输入接口,可直接连接2个带有4—20mA输出接口的值编码器。
值编码器分单圈值和多圈值,单圈值编码器是指编码器旋转在360度以内工作,或者0—180度内工作,这样选择的编码器,4mA对应0度,360度(或180度)对应20mA,在PLC内的数据线性对应角度值,每一个数值对应的角度值,该数据无需靠计数,不怕干扰与停电,可直接编程使用。单圈值编码器推荐使用GMS412.LB(代号9400S),该编码器可设定20mA对应的角度值和旋转方向、零点偏置,例如可设定20mA对应180度,编码器工作在0—180度内。
在长度或高度的PLC定位控制中,常需要编码器旋转超过360度的工作范围,就需要选择多圈值编码器了,多圈值编码器的4—20mA输出有两类,一类是固定量程的多圈值,例如16圈、64圈、256圈,即20mA对应值为16圈终点、64圈或256圈,此类编码器较为经济,推荐的型号为GEX60.LB;另一类为智能型多圈值编码器,20mA可设定在1—4096圈中间的任何位置,并可设置零点偏置,推荐的型号为GAX60.LB(代号9600),此款编码器应用极为广泛,已在起重、水利、、石油、化工、及各种工业机械等很多领域有大量成功应用。
西门子S7-1200与值编码器RS485或Modbus RTU信号的连接
西门子S7-1200可配置通讯接口RS485,该接口可连接值编码器的RS485信号,包括单圈值和多圈值,值编码器的RS485信号有多种形式,较为常用的有简单型RS485广播模式(主站模式主动广播发送)、带地址由指令发送的自由协议(从站被动模式)、Modbus RTU模式等等,其中如果仅连接一个值编码器,可用编码器主动模式,协议简单信号可靠,而如果要连接多个编码器(总线方式),可选用Modbus Rtu模式,但是该方式因为要轮询,每个编码器返回数据刷新较慢,不适合快速移动的控制。
推荐的主动模式RS485编码器,单圈值的型号为GES38.RDB,或GES60.RDB,或GMS412.LB(代号9400S);多圈值的型号为GEX60.LB(64圈),或GAX60.LB(代号9600)(4096圈)
推荐的被动指令模式RS485编码器(可连接1-9个编码器,含地址),单圈值的型号为GMS412.LB(代号9400S);多圈值的型号为GEX60.LB(64圈),或GAX60.LB(代号9600)(4096圈)。
推荐的Modbus RTU模式的编码器,单圈值的型号为GMS412.RMB;多圈值的型号为GAX60.RMB (4096圈)。
西门子S7-1200与值编码器Profibus-DP信号的连接
西门子S7-1200可配置Profibus—DP总线通讯接口,这个接口为欧系值编码器常用的输出模式,可选各种欧系进口品牌编码器,包括国产品牌的值编码器,该接口为西门子常用接口,但是该接口编码器成本高,包括配置电缆布线成本都较高,对于1200的经济性已经不合适了,不在此推荐。
EEPR0M存储器是一种可用电改写的只读存储器。
(4)输入输出组件(I/0模块)
I/0模块是CPU与现场I/0装置或其它外部设备之间的连接部件。PLC提供了各种操作电平与驱动能力的I/0模块和各种用途的I/0组件供用户选用。如输入/输出电平转换、电气隔离、串/并行转换数据、误码较验、A/D或D/A转换以及其它功能模块等。I/0模块将外界输入信号变成CPU能接受的信号,或将CPU的输出信号变成需要的控制信号去驱动控制对象(包括开关量和模拟量),以确保整个系统正常工作。
输入的开关量信号接在IN端和0V端之间,PLC内部提供24V电源,输入信号通过光电隔离,通过R/C滤波进入CPU控制板,CPU发出输出信号至输出端。PLC输出有三种型式:继电器方式、晶体管方式和晶闸管方式。
(5)编程器
编程器是用于用户程序的编制、编辑、调试检查和监视等。还可以通过其键盘去调用和显示PLC的一些内部状态和系统参数。它通过通讯端口与CPU联系,完成人机对话连接。编程器上有供编程用的各种功能键和显示灯以及编程、监控转换开关。编程器的键盘采用梯形图语言键符式命令语言助记符,也可以采用软件的功能键符,通过屏幕对话方式进行编程。
编程器分为简易型和智能型两类。前者只能连机编程,而后者既可连机编程又可脱机编程。同时前者输入梯形图的语言键符,后者可以直接输入梯形图。根据不同档次的PLC产品选配相应的编程器。
(6)外部设备
一般PLC都配有盒式录音机、打印机、EPR0M写入器、高分辨率屏幕彩色图形监控系统等外部设备。
(7)电源
根据PLC的设计特点,它对电源并无特别要求,可使用一般工业电源。
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可编程控制器的工作过程及FN2N PLC的组成
PLC虽具有微机的许多特点,但它的工作方式却与微机有很大的不同。微机一般采用等待命令的工作方式,如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式,有键按下或I/O动作则转入相应的子程序无键按下则继续扫描。