西门子青海PLC模块总代理

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1、前言

可编程序控制器自60年代柬问世以来的3O多年间，年销售额递增率保持在25％ 以上，并且朝着高功能、高速度、大容量、网络化方向发展，编程语言也越来越**。为适应其发展，**电工**IEC多次对可编程序控制器标准进行了修订。**电工**IEC1131可缩程序控制器标准主要对可缩程序控制器的定义、词汇、PLC硬件结构组成、使用环境、电气要求、机械要求、制造公司必需供给的资料、测试及核查方法、编程语言、用户指南及信息通信等方面作了规定。而对可编程序控制器的电气图形符号没有作出规定。**电工**IEC617《电气简图用图形符号》标准也没有对可编程序控制器的电气图形符号作出具体规定，我国相应标准GBiT4728《电气简图用图形符号》也没有提及。而可编程序控制器的应用系统越来越多 本文讨论如何应用现有标准绘制可编程序控制器的电气图纸

二、可编程序控制器控制系统电气图类型

可编程序控制器控制系统的电气图的类型主要包括概略图、顺序表图、时序图、程序图、电路图、接线图等。概略图表示系统、分系统、装置、部件、设备、软件中各项目之间的主要关系和连接的相对简单的简图。婀序表图表示系统各个单元工作次序或状态的图，各单元的工作或状态按一个方向排列，并在图上成直角绘出过程步骤或时间。顺序表圈在可编程序步进顺序控制中应用较为广泛，如各加工自动线。时序图是按比例绘出时间轴的顺序表图 程序囤是详细表示程序单元、模块及其互连关系的简图。电路图是表示系统、分系统 装置、部件、设备、软件等实际电路的简图，采用按功能排列的图形符号来表示各元件和连接关系。接线图为表示或列出一个装置或设备的连接关系的简图。

三，可编程序控制器控制系统常用电气图的绘制

1．程序圈绘制

根据**电工**IEC1131可缩程序控制器标准规定：可编程序控制器的编程语言可采用文本式语言和图解式语言。文本式语言有指夸清单式、结构正文式、而图解式语言有梯形圄和流程图。对文本式编程语言，各个PLC生产厂家有具体规定 在此不必多说，但图解式语言．则有其自己的特点，在绘制时须引起注意。

（1）梯形图绘制

梯形图是可编程序控制器特有的一种缩程语言，它仍然延用继电器逻辑控制中的继电器符号，如常开接点、常圊接点、线圈等，排列方法也近似于继电器控制电路图 虽然不同的生产厂家，指令助记符不尽相同，但继电器的图形符号是相同的，如常开接点用符号 卜，常闭接点用符号｛ 线圈用符号—0一．可编程序控制器中的 继电器”是编程用的形象化术语，它用存储器内相应位的状态表示，并不是实际存在的电气元件．标准中不存在此类图形符号，如采用PRObbb98绘制梯形图，PRObbb元件库中也不存在此类符号．必须另外单独建库另外，对复杂的算术运算，计时计数．PID 调节器等功能．一般用方框图表示，注上不同符号，留有输人输出参数口。

采用PRObbb98绘制逻辑图，如果电路图元件库采用的是标准符号，则可直接调用库中的符号，如果与标准不符，则须根据国家标准另外建库。此外绘制逻辑图时，必须符台国家标准GB／T6988- 1997《电气技术用文件的编制》 图2为西门子s5系列PLC的逻辑图。

2．电路图绘制

可编程序控制器控制系统电路图通常包括输入输出部分及PLC本身。输︿部分通常指各类按钮或开关及被控对象上的各种开关信息，如限位开关、光电管信号。输出部分则是包括各种电磁阆线圈、接通电动机的各种接触器、信号指示灯等执行电器 对于上述电器元件，国家标准规定了它们的图形符号，绘铷电路时必须选用标准符号。而可编程序控铷器的图形符号国家标准没有规定。所以我们在绘铷电路图时须根据图形符号的设计规则设计可编程序控铷器的图形符号。电气图形符号的设计原则为：① 图形符号的内容为功能、特定的信息。② 图形符号的构形应简单、易理解、易复铷、易与含义相联系，便于记忆。③ 图形符号的含义应能通过前后内容正常识别，如果不能，应提供附加信息。@ 图形符号线宽与模数比为1：10，不同线宽时， 两种线宽比应为1：2。图线的端子应放在网络的罔点。⑤ 平行线较小间距至少应为较宽线宽的2倍。平行线间写文字，则线间距离至少应为2m。⑥ 文字说明：字体按标准B型直体。文字书写方向为水平和竖直方向书写。文字作为图形符号一部分时，则文字**放上边或中间。输入输出的文字放在输入输出的地位。文字与符号的距离不少于较粗线线宽的两倍 ⑦ 图形符号尺寸无特别要求。

根据上述设计规则及PLC的输︿输出端子分布情况，把PLC符号的外形设计成长方形，输入端子放在上部，输出端子放在下部，并在相应位置标上输︿输出端子的文字编号。考虑弼不同生产厂家PLC的输入输出编号不一样，所以上述设计符号不能作为PLC 的通用符号，不同生产厂家的PLC应根据上述原则独立设计图形符号

RS232与RS485是两个难搞清的东西，尽管它们非常不同。
1.什么是RS-232-C接口？采用RS-232-C接口有何特点？传输电缆长度如何考虑？
答：计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同 的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS- 232-C接口（又称 EIA RS-232-C）是目前较常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、 调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标 准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间 串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的 DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信 号的电平加以规定。
（1）接口的信号内容 实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。RS-232-C较常用的9条引线的信号内容见附表1所示
（2）接口的电气特性 在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻 辑“1”，-5— -15V；逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即 要求能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号 作为逻辑“1”

(3) 接口的物理结构 RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。
(4) 传输电缆长度 由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中较大距离会远**过50英尺，美国DEC公司曾规定允许码元畸变为 10%而得出附表2 的实验结果。其中1号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯电缆。 附表2 DEC 公司的实验结果。

2. 什么是RS-485接口？它比RS-232-C接口相比有何特点？

答： 由于RS-232-C接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：
（1） 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2） 传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。
（3） 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式， 这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4） 传输距离有限，较大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能 用在50米左右。
针对RS-232-C的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点：
☉ RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6） V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片， 且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。
☉ RS-485的数据较高传输速率为10Mbps
☉ RS-485接口是采用平衡驱动器和差分的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。
☉ RS-485接口的较大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器， 即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。
因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为可以选择的串行接口。 因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB- 9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9（针）。
3. 采用RS485接口时，传输电缆的长度如何考虑？
答：在使用RS485接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的较大电缆长度是数据信号速率的函数，这个 长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的较大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆（线 径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100欧 时所得出。（曲线引自GB11014-89附录A）。由图中可知，当数据信 号速率降低到90Kbit/S 以下时，定较大允许的信号损失为6d时， 则电缆长度被限制在1200M。实际上，图中的曲线是很保守的，在实 用时是完全可以**比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则**的较大电缆长度是不相同的。例 如：当数据信号速率为600Kbit/S时，采用24AWG电缆，由图可知较 大电缆长度是200m，若采用19AWG电缆（线径为0.91mm）则电缆长 度将可以大于200m； 若采用28AWG 电缆（线径为0。32mm）则电缆 长度只能小于200m。