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具有安全功能的行程开关

  双手操作按钮组合件

“双手操作”一般都需要特殊的控制继电器，按钮可以根据标准要求进行布置，或采用图5-7所示的Siemens公司的SIRD3SB38系列双手操作按钮与“急停”按钮的组合产品。用于“双手操作”控制的继电器典型产品有Siemens公司的3TK2811/3TK2834“双手”接触器安全组合装置，PLC公司的P2HZX系列“双手操作”控制继电器等。

(4) 控制线路的“互锁”。当两个电器执行元件(如电动机正/反转控制接触器)同时动作、可能引起串源短路、机械部件损坏的，为了*控制系统的工作**性，在继电器-接触器控制系统中，需要通过接触器触点进行**的电气“互锁”。

在使用PLC控制的系统中，如果这些执行元件是通过PLC的输出进行控制的，那么在设计时不仅要在PLC程序中*这些执行元件不可能同时动作，而见还**同时通过线路中的电磁执行机构(或机械连锁架置)进行电气(或机械)"互锁"，*这些执行元件不存在同时动作的可能性(见图5-8)。

 “互锁”设计的要求

(5) 紧急分断。根据EN60204-1标准规定，用于工业设备的电气控制装置，在出现危险情况时**能通过紧急分断电路，尽快地使主机停止运行，以免造成对人员或设备的伤害。

标准规定，紧急分断的实现方法可以有如下两种：

1) 通过安装紧急分断开关分断。用于紧急分断的开关可以是手动的，也可以是通过控制回路的分断进行远距离控制。

2) 经过控制电路的设计，使得紧急分断可以通过一的主令开关，就能分断全部有关的主电路。作为紧急分断的操作部件，有如下要求：

●用于紧急分断的操作元件**能够保持在“紧急分断”的位置，且只能通过手动或工具(例如通过旋转复位、拉拔复位、使用钥匙等)直接作用于操作元件才能进行解除。

●紧急分断操作元件的动合、动断触点**满足"强制执行"条件，即动合、动断触点不允许有"重叠接触”的现象。

●紧急分断操作元件的"动断"触点至少已经获得较小的断开间隙(断开)，且可能的"动合"触点都已经处于闭合状态，连锁才能生效。

1. 存储器

    可编程控制器的存储器由只读存储器ROM、随机存储器RAM和可电擦写的存储器EEPROM三大部分构成，主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。

    只读存储器ROM用以存放系统程序，可编程控制器在生产过程中将系统程序固化在ROM中，用户是不可改变的。用户程序和中间运算数据存放的随机存储器RAM中，RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。它存储的内容是易失的，掉电后内容丢失；当系统掉电时，用户程序可以保存在只读存储器EEPROM或由高能电池支持的RAM中。EEPROM兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，用来存放需要长期保存的重要数据。

2. I/O单元及I/O扩展接口

I/O单元

    PLC内部输入电路作用是将PLC外部电路（如行程开关、按钮、传感器等）提供的符合PLC输入电路要求的电压信号，通过光电耦合电路送至PLC内部电路。输入电路通常以光电隔离和阻容滤波的方式提高抗干扰能力，输入响应时间一般在0.1~15ms之间。根据输入信号形式的不同，可分为模拟量I/O单元、数字量I/O单元两大类。根据输入单元形式的不同，可分为基本I/O单元、扩展I/O单元两大类。

I/O扩展接口

   可编程控制器利用I/O扩展接口使I/O扩展单元与PLC的基本单元实现连接，当基本I/O单元的输入或输出点数不够使用时，可以用I/O扩展单元来扩充开关量I/O点数和增加模拟量的I/O端子。

 外设接口

    外设接口电路用于连接手持编程器或其他图形编程器、文本显示器，并能通过外设接口组成PLC的控制网络。PLC通过PC/PPI电缆或使用MPI卡通过RS-485接口与计算机连接，可以实现编程、监控、连网等功能。

4. 电源

     电源单元的作用是把外部电源（220V的交流电源）转换成内部工作电压。外部连接的电源，通过PLC内部配有的一个*开关式稳压电源，将交流/直流供电电源转化为PLC内部电路需要的工作电源（直流5伏、正负12伏、24伏），并为外部输入元件（如接近开关）提供24V直流电源（仅供输入端点使用），而驱动PLC负载的电源由用户提供。

(1) S7-200程序结构。S7-200用户程序可以采用主、子程序结构或普通线性化结构。当采用普通线性化结构时，只需要编制主程序OBI；当采用主、子程序式分块结构时，PLC程序由主程序(OBI)、子程序(SDRn)、中断程序(INRn)等组成。

S7-200 PLC的主、子程序结构对程序块的内部排列有规定的要求。主程序(OB1)**进行编写，且位于程序的较；随后是子程序(SBRn)与中断程序(INRn)。在S7-200中，子程序(SBRn)、中断程序(INRn)可以根据需要进行选用与编写。

1) 主程序：S7-200 PLC主程序代号规定为OBI。早期的S7-200 PLC用户程序不分块，需要在主程序之后接着安排子程序与中断程序，因此，主程序的结束应使用指令MEND作为标记。但如果使用的是Micro/WIN32编程软件、主程序、子程序、中断程序都可以通过独立的区域进行编程，通过编程软件的自动编译功能可以对程序进行自动的编排与调整，主程序的结束无须再编写指令MEND，如图5-30(a)所示。

主程序OB1在S7~200PLC中为用户程序的组织、管理者、**位于PLC用户程序的较以*每次执行PLC循环时，*对OB1进行扫描。

2) 子程序：S7-200PLC的子程序代号为SRBn(n为十进制数值，根据CPU的不同，可以是0~63或0~127)，子程序号用来区别不同的子程序。

同样，早期的$7-200PLC是在子程序结束处使用指令RET作为返回标记，如图5-30(b)所示，子程序SRBn**编在主程序OBI的结束指令MEND之后。采用了Micro/WTN32编程软件后，这些由编程软件进行自动编排与调整。

子程序SRBn在S7-200PLC中为可选部分，可以编写也可以不编写。子程序的执行通过主程序OB1对该子程序的调用实现，并非每次PLC循环都需要执行全部子程序。

3) 中断程序：S7-200PLC的中断程序代号为INTn(n为十进制数值，可以是0~127)，用于区别不同的中断程序。早期的中断程序结束是使用指令 RETI作为返回标记，中断程序INTn同样**编在主程序 OBI 的结束指令MEND之后，且习惯上是放在子程序SBRn之后(也可以放在子程序之前)。

中断程序INTn在S7-200PLC中同样为可以选择的部分，它需要通过主程序OB1的调用才能执行，并非每次PLC循环都需要执行全部中断程序。

S7-200PLC的程序结构与执行过程。

4) 局部变量堆栈：在进行PLC程序设计时，程序中有很多为了简化逻辑块结构而设置的临时状态、数据存储单元，这些存储单元实际上只是为了方便编程、检查而设的临时存储单元，它与逻辑外部的程序无关，在S7中将其称为"局部变量"或"临时变量(Temp)"。

根据需要，设计者可以在S7-200PLC的OBI、SBRa、INTa中使用"临时变量"。"临时变量"存储在局部变量数据堆栈(L)中，这一区域为全部程序块所公用，只可以用于OB1或SBRn、INTn块内部使用的中间运算结果寄存(这些中间运算结果不可以用于块外部)。局部变量堆栈在程序块执行完成后，数据将被其他逻辑所需要的内容所替代。

如果需要保存可以用于其他逻辑块的状态，应使用PLC的内部标志寄存器M或变量存储器。

  S7-200 PLC的程序结构与执行过程

(a)自动编译的程序结构;(b)早期的程序结构;(c)程序的执行过程