基于西門子PLC的聲光報(bào)警電路

于婷婷

（濰坊工程職業(yè)學(xué)院 山東 青州 262500）

聲光報(bào)警電路是現(xiàn)代化自動控制系統(tǒng)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，基于西門子PLC的聲光報(bào)警電路解決了故障發(fā)生問題。聲光報(bào)警包括聲音報(bào)警和燈光報(bào)警兩部分，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，蜂鳴器鳴響同時(shí)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?，直到故障消失后，故障指示燈變?yōu)橄纭?/p>

1 閃爍電路

閃爍電路是指示燈固定周期的亮滅，實(shí)際上就是一個(gè)震蕩電路，閃爍電路可以是相同時(shí)間的亮滅，也可以是不相同時(shí)間的亮滅。本文以不等時(shí)間的閃爍為例。西門子s7-200中有多個(gè)指令可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，故障指示燈以亮一秒滅兩秒的頻率閃爍。1.1 兩個(gè)定時(shí)器組成的閃爍電路。西門子s7-200中TON是接通延時(shí)定時(shí)器，IN輸入使能端有效時(shí)，TON開始計(jì)時(shí)，達(dá)到PT預(yù)設(shè)值后，TON的常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。定時(shí)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(shí)器。梯形圖如圖1所示。PLC切換到運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，T38常閉觸點(diǎn)閉合，接通延時(shí)定時(shí)器T37開始計(jì)時(shí)，2秒鐘后T37常開觸點(diǎn)閉合，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，故障信號常開觸點(diǎn)閉合，故障指示燈亮，同時(shí)T38定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，1秒鐘后T38常閉觸點(diǎn)斷開，T37定時(shí)器清零，T37常開觸點(diǎn)立即斷開，故障指示燈滅，從而開始下一個(gè)周期。

1.2 一個(gè)定時(shí)器組成的閃爍電路。西門子s7-200中的功能指令可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能，其中比較指令是用來比較兩個(gè)同種類型數(shù)據(jù)的大小，當(dāng)滿足比較條件時(shí)，比較觸點(diǎn)閉合。梯形圖如圖2所示。當(dāng)PLC切換到運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，T37常閉觸點(diǎn)閉合，接通延時(shí)定時(shí)器T37開始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間到達(dá)2秒時(shí)，比較觸點(diǎn)接通，如果有故障發(fā)生，那么此時(shí)故障信號常開觸點(diǎn)閉合，故障指示燈亮，定時(shí)器T37繼續(xù)計(jì)時(shí)，再過1秒鐘后定時(shí)時(shí)間到，T37常閉觸點(diǎn)斷開，T37定時(shí)器清零，比較觸點(diǎn)斷開，故障指示燈滅，從而開始下一個(gè)周期。

圖1 兩個(gè)定時(shí)器組成的閃爍電路

圖2 一個(gè)定時(shí)器組成的閃爍電路

2 PLC硬件

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(yīng)用范圍廣泛。2.1 I/O分配表。聲光報(bào)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(gè)輸入元件和兩個(gè)輸出原件接到PLC上，PLC芯片采用220V電壓供電，內(nèi)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(guān)SA1模擬故障信號，現(xiàn)實(shí)中根據(jù)實(shí)際需要可以換成各類傳感器。

3 控制程序

PLC S7-200控制程序梯形圖程序一共包括4個(gè)部分：閃爍電路、故障指示燈電路、消鈴電路、蜂鳴器電路。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，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(shí)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(diǎn)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?，表示故障還未消失；其二，M0.0常閉觸點(diǎn)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(hù)環(huán)節(jié)是點(diǎn)動控制，平時(shí)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(jì)算機(jī)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(bào)警，按下消鈴，測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果。