从零学PLC技术
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

1.5.3 S7-200 PLC的硬件接线

PLC的接线包括电源接线、输入端接线和输出端接线,这三种接线的具体形式可从S7-200PLC型号看出来,例如:CPU DC/DC/DC型PLC采用直流电源作为工作电源,输入端接直流电源,输出端接直流电源(输出形式为晶体管);CPU AC/DC/继电器型PLC采用交流电源作为工作电源,输入端接直流电源,输出形式为继电器,输出端接直流、交流电源均可。

S7-200 PLC接线时可按以下规律:

① 工作电源有直流电源供电和交流电源供电两种方式。

② PLC输出形式有继电器输出、晶体管(场效应管或三极管)输出和晶闸管输出。对于继电器输出形式,负载接交流电源或直流电源均可;对于晶体管输出形式,负载只能接直流电源;对于晶闸管输出形式,负载只能接交流电源。

③ 输入端可接外部提供的24V直流电源,也可接PLC本身输出的24V直流电压。

(1)DC/DC/DC接线

图1-17为CPU221 DC/DC/DC型PLC的接线图。该型号PLC的电源端子L+、M接24V的直流电源;输出端负载一端与输出端子0.0~0.3连接,另一端连接在一起并与输出端直流电源的负极和M端连接,输出端直流电源正极接L+端子,输出端直流电源的电压值由输出端负载决定;输入端子分为两组,每组都采用独立的电源,第一组端子(0.0~0.3)的直流电源负极接端子1M,第二组端子(0.4、0.5)的直流电源负极接端子2M;PLC还会从电源输出端子L+、M输出24V直流电压,该电压可提供给外接传感器作为电源,也可作为输入端子的电源。

图1-17 CPU221 DC/DC/DC型PLC的接线图

图1-18为CPU226 DC/DC/DC型PLC的接线图。从图1-18中可以看出,它与CPU221 DC/DC/DC型PLC的接线方法基本相同,区别在于CPU226 DC/DC/DC输出端采用了两组直流电源,第一组直流电源正极接1L+端,负极接1M端;第二组直流电源正极接2L+端,负极接2M端。

图1-18 CPU226 DC/DC/DC型PLC的接线图

(2)AC/DC/继电器接线

图1-19(a)为CPU221 AC/DC/继电器型PLC的接线图。该型号PLC的工作电源采用120V或240V交流电源供电,该电源电压允许范围为85~264V,交流电源接在L1、N端子上;输出端子分为两组,采用两组电源,由于采用继电器输出形式,因此输出端电源既可为交流电源,也可为直流电流,当采用直流电源时,电源的正极分别接1L、2L端,采用交流电源时不分极性;输入端子也分为两组,采用两组直流电源,电源的负极分别接1M、2M端。

图1-19 CPU221 AC/DC/继电器型PLC的接线图

如果使用的输入端子较少,也可让PLC输出的24V直流电压为输入端子供电。在接线时,将1M、M端接在一起,L+端与输入设备的一端连接,具体如图1- 19(b)所示。

图1-20为CPU226 AC/DC/继电器型PLC的接线图。它与CPU221 AC/DC/继电器型PLC的接线方法基本相同。

图1-20 CPU226 AC/DC/继电器型PLC的接线图

(3)S7-200 CPU与扩展模块的总接线

S7-200 CPU与扩展模块在交流电源中的总接线如图1-21(a)所示,在直流电源中的总接线如图1-21(b)所示。从图1-21(b)中可以看出,直流电源是由AC/DC变换器将交流电源转换而来的。

图1-21 S7-200 CPU与扩展模块的总接线

(4)输出端保护电路

当PLC的输出端接感性负载(如线圈)时,在端子内部器件断开时线圈会产生很高的反峰电压,易击穿端子内部器件。为了安全起见,可在输出端接感性负载时接保护电路。

① 直流感性负载保护电路 当PLC输出端接直流感性负载时,如图1-22所示,可在负载两端并联保护二极管或RC元件来吸收反峰电压。

图1-22 PLC直流感性负载保护电路

对于晶体管或继电器输出型PLC,可在感性负载两端并联保护二极管,以图1-22(a)为例,当晶体管由导通转为截止时,感性负载两端马上产生很高的左负右正反峰电压,该电压通过电源加到晶体管两端,易击穿晶体管,并联保护二极管(如IN4001)后,感性负载两端的反峰电压使二极管导通,反峰电压迅速降低。如果需要提高晶体管的关断速度,可在保护二极管两端再串接一个稳压二极管,如图1-22(b)所示,对于继电器输出型PLC,也可在感性负载两端并联RC元件,如图1-22(c)所示,反峰电压会对RC元件充电而迅速降低。

② 交流感性负载保护电路 当PLC输出端接交流感性负载时,可接RC元件或峰值抑制器(如压敏电阻)来吸收峰值电压,如图1-23所示。在输出端子内部器件断开时,感性负载两端也会产生峰值电压(其极性不定),若峰值电压与交流电源极性一致,两者电压会叠加来作用于输出端子内部开关器件,易损坏开关器件;如果采用图1-23所示的方式并联RC元件和压敏电阻,感性负载产生的瞬时峰值电压会对RC元件充电而降低,或击穿压敏电阻而泄放高压。

图1-23 PLC交流感性负载保护电路