浔之漫智控技术(上海)有限公司
西门子PLC模块 , CPU模块 , DP通讯电缆 , 6GK交换机
西门子6SL3055-0AA00-4BA0

 根据不同的plc配置情况确定I/O地址是plc编程的前提与基础,程序中的地址必须与实际物理连接点一一对应,才能确保动作的正确执行。
    当选择了PLC之后,首先需要确定的是系统中各I/O点的**地址。在西门子S7系列PLC中I/O**地址的分配方式共有固定地址型、自动分配型、用定义型3种。实际所使用的方式决定于所采用的PLC的CPU型号、编程软件、软件版本、编程人员的选择等因素。
    1.固定地址型
    固定地址分配方式是一种对PLC安装机架上的每一个安装位置(插槽)都规定地址的分配方式。其特点如下:
    ①PLC的每一个安装位置都按照该系列PLC全部模块中可能存在的*大I/O点数分配地址。
    例如:S7-300系列I/O模块中*大开关量输入/输出为32点,因此,每一个安装位置都必须分配32点地址:如果实际安装的模块只有16点输入,那么剩余的I/O地址将不可以再作为物理输入点使用。
    ②对于输入或输出来说,I/O地址是间断的,而且,在输入与输出中不可以使用相同的二进制字节与位。
    例如:S7-300系列I/O模块的第1安装位中安装了32点输入模块,地址数据中的0.0~3.7就被该模块所占用,地址固定为I0.0~13.7;即使第2安装位中安装了32点输出模块,其输出地址也只能是Q4.O~Q7.7,而不可以是QO.O~Q3.7,在实际编程时QO.O~Q3.7就变成了不存在的输出。同样,如果在第3安装位中接着安装了16点输入模块,其地址将为I8.0~19.7,在实际编程时I4.0~17.7就变成了不存在的输入。
    以上分配原则对模拟量模块同样适用。
    2.自动分配型
    自动地址分配方式是一种通过自动检测PLC所安装的实际模块,自动、连续分配地址的分配方式。其特点如下:
    ①PLC的每一个安装位置的I/O点数量无规定,PLC根据模块自动分配地址。
    例如:当每一个安装位置安装了32点模块后,PLC自动分配给该模块0.0~3.7的地址:如果实际安装的模块只有16点输入,那么PLC自动分配给该模块的地址就成为0.0~1.7。
    ②输入与输出的地址均从0.0起连续编排、自动识别,I/O地址连续、有序。
    例如:PLC的第1安装位中安装了32点输入模块,地址为I0.0~13.7;当第2安装位中安装了32点输出模块后,其输出地址自动分配为QO.O~Q3.7。同样,如果在第3安装位中接着安装了16点输入模块,其地址将为I4.0~15.7。I/O地址中没有不存在的输入与输出。
    以上分配原则对模拟量模块同样适用。
    对于S7-300系列,由于生产时间、软件版本的不同,安装于PLC主机上的部分I/O模块,CPU的地址分配可能会出现断续的情况,CPU仍然按照*大开关量输入/输出进行地址分配,当使用32点以下模块时,多余的地址不可以再使用。但是,、对于远程I/O单元,地址总是连续分配的。
    3.用户设定型
    用户设定型分配方式是一种可以通过编程软件进行任意定义的地址分配方式。其特点如下:
    ①PLC的每一个安装位置的地址可以任意定义,I/O点数量无规定,但同- PLC中不可以重复。   
    例如:当每一个安装位置安装了32点输入模块后,用户可以分配给该模块I0.0~13.7的地址;也可以分配其他任意地址,如I8.0~I11.7等。但在分配I0.0~13.7后,后续的同类模块中不可以再使用地址I0.0~13.~。
    ②输入与输出的地址既可以是间断的,也可以不按照次序排列。
    例如:PLC的第1安装位中安装了32点输入模块,地址定义为I8.0~111.7;第2安装位中再安装32点输入模块,地址定义为I0.0~13.7,这样的分配同样也允许。
    以上分配原则对模拟量模块同样适用。
本文基于部分具备集成功能的高速输出以西门子200 plc驱动第三方伺服为例
西门子plc晶体管型高速输出大多属于“源型”类型,除少量的PLC,如224xp si(6ES7 214-2AS23-0XB0)的输出具备是漏型输出外,另外,224xp(6ES7 214-2BD23-0XB0)输出还支持5V或24V的电源电压使用(Q0.0/Q0.1/Q0.2/Q0.3/Q0.4)。
224xp si输入、输出连接图


对应源型输出类型的解释:(以PLC这侧为判断依据)
   当输出端子的电流方向是PLC向外部输出的(自PLC向外输出电流的),西门子判断为源型输出模式,当输出端子的电流方向是向PLC内部输入的,西门子判断为漏型输出模式,这个与其它第三方PLC的输出类型解释有所区别。
   论坛上经常看到有类似问题的提问,因之前是学电子设计的,总感觉这些不是什么问题,应该可以通过增加转换板,改变接线的方式(变更硬件连接)可以解决。(考虑的思路方向是否能够构成回路的依据,仅仅是考虑PLC与第三方伺服驱动器的回路问题)。当然这个转换板西门子也没有相应的配件提供,给用户的使用会带来一些不便(目前市场上的转换板由于是第三方或者用户自制的,品质无法确保),但类似的问题也有驳于西门子选型的理论,西门子的选型理论应该是提前统筹好各外部输入、输出;和特殊器件的连接及数量。但实际应用中仍然有部分用户由于没有做足前期的准备工作,当进入到安装、调试时就面临了连接的问题。
以下以一款三菱MR-J3-_A系列交流伺服驱动器与西门子200高速输出端子的连接来说明一些问题和连接的可能性讨论。
 图示:三菱MR-J3-_A系列伺服速度控制模式连接


假设,以伺服启动回路电流经过途径来描述回路路径:
DC24V(DICOM)电源连接至端子号20#,由内部光电耦合组成回路连接至端子15#伺服启动端子。当外部PLC提供与15#连接端子低电位时,电流方向以24V电源开始,自内部回路到伺服启动控制端子15#,在由外部触点构成至电源负(DOCOM)端子的一个闭环回路。
如果与西门子200PLC直接连接显然无法进行,见图示224XP高速输入、输出


以Q0.0为例说明西门子200PLC的高速输出特征,当有输出高速脉冲时,Q0.0端子为高电平,而三菱伺服驱动器端子需要的是低电平。假设,伺服驱动器控制仅仅需要的是一个端子那问题就变得相对简单的多了。我们可以把三菱伺服驱动器的15#端子经外部触点连接到1L+,M与三菱伺服驱动器的DOCOM连接构成闭合回路,但实际伺服驱动器连接需要多个端子的组合连接才能实现的控制。当然如果有一方能够实现输入、输出极性转换选择问题也可以得到解决,但事实上双方均没有这个选项,一般需要通过外部转换板进行间接连接。
转换板图示:


转换板工作原理:
当PLC输出脉冲高电平时,转换板2SC9018基极得到一个高电平,驱动该晶体管导通(开关工作机制),使连接到伺服驱动器的端子由高电平变为低电平(0.2~0.3V),使伺服驱动器端子为有效电平,从而得到正常的回路工作机制。
选择转换板元件的依据是:
1)作开关工作机制晶体管的工作频率,大于高速脉冲输出频率(>100KHZ)
2)作开关工作机制晶体管的工作电压、电流大于高速脉冲输出时的工作电压24V及以上,电流大于100mA及以上
3)所使用的电阻器功率在1/2W以上
转换板的参考点分别连接到PLC的M和伺服驱动器的DOCOM端子。
如果不增加转换板是否能够通过改动端子结构实现“直接”连接?回答应该是可以的,如,只要将200PLC的1L+组的公共端子拆分开后分别连接到各Q0.*,或者改动伺服驱动器的20的公共性端子得以解决。但这样的改动的理论依据必须是熟悉基本的电子基础,有相应的动手能力,显然改动PLC或驱动器的硬件,在实际应用中不能够得到大多数人的认可,且改动后PLC或驱动器的通用性也是一个问题。
建议:西门子200smart信号板是否能够提供具有高速输出功能且是漏型的模板。
以上问题讨论仅仅是一种理论范畴为依据的思路。
关于高速输出的特性要求:
   集成的PLC做高速脉冲输出时,往往有这么一段文字大家不一定会关注,意思是:为输出电流确保在开关状态,必须保证工作的电流值在一定范围。
   这个得从晶体管的特性曲线说起,晶体管具有3个工作区域,即截止区、放大区、开关状态工作区。当晶体管工作在放大区时,集电极输出的波形有可能不符合高速脉冲所需要接收到的曲线特性,确保集电极的工作电流实际上是确保所发出的高速脉冲曲线容易给驱动器所接收到或者是认可的,在电子学上同样被认同为输出曲线的坡度有足够的陡,才能具备晶体管快速相应工作机制。解决的方法是增加高速输出端子的负载,一般是回路并联外置电阻器进行。
伺服电机信号转换板采用2N5551三极管,参数:


发布时间:2023-10-26
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