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1.3.3 扩展和通信端口连接设备

1.扩展端口连接设备

当PLC基本单元输入/输出点(I/O口)不够用时,可以通过扩展端口连接扩展单元和扩展模块来扩充I/O端口。扩展单元是本身带有电源模块的I/O扩展设备,而扩展模块则是本身不带有电源模块的I/O扩展设备。扩展模块有输入扩展模块、输出扩展模块和输入、输出混合的扩展模块,见图 1.3-19。

图 1.3-19 FX PLC扩展模块

扩展端口还可以连接专门为PLC开发的各种特殊功能模块,如图 1.3-20 所示。

图 1.3-20 FX PLC特殊功能模块

模拟量模块用来输入模拟量(电压或电流)和输出模拟量(电压或电流)。输入的电压或电流是由外部设备如直流电源、变送器等产生的。PLC通过连接这些设备可以进行各种模拟量系统的控制。而模拟量输出则可连接各种比例调节阀、变频器、直流电动机测量仪等外部设备,对它们进行控制和检测。

温度控制模块是专门用来进行温度调节的。它可以直接与温度传感器、热电偶、热电阻相连接。把外部的温度信号转化成相应的数字量后送入PLC。

定位模块一般是高速脉冲输出模块,它通过连接步进驱动器或伺服驱动器来控制步进电动机或伺服电动机进行定位控制。

通信/网络模块主要指为三菱CC-Link总线系统开发的各种主站模块和接口模块。当PLC作为CC-Link总线系统的主站时,通过主站模块可以连接多个远程I/O站和远程设备站,并通过这些远程I/O站和设备站连接各种开关量输入/输出元器件及变频器、伺服驱动器、传感器、变送器、电磁阀、比例阀、温控仪、测量仪等多种外部设备。

PLC的通信端口通过串行异步通信方式与外部设备相连接时,必须通过通信扩展选件,该选件连接在PLC的左边扩展端口。通信扩展选件主要有简易通信扩展板和通信适配器两种,可适用于RS-232C,RS-422 和RS-485 接口标准。

FX-232/422/485BD是FX PLC的一个简易通信模块,直接安装在PLC的面板上,用于FX PLC与PC、PLC与PLC、PLC与控制设备之间进行RS-232/422/485 标准接口串行数据传送,如图 1.3-21 所示为FX系列 485-BD通信板外形。

图1.3-21 FX系列 485-BD通信板外形

通信适配器也是通信扩展选件,其功能和通信扩展板一样。但它是在PLC左侧的扩展端口与PLC相连接,如图 1.3-22 所示为 2 种通信适配器的外形。

图1.3-22 FX系列通信适配器外形

2.通信端口连接设备

PLC的通信端口通过串行异步通信方式与外部设备相连接。这些外部设备包括两类:PLC的外围选件和PLC通信控制设备。

1)PLC外围选件

PLC的外围选件是指与PLC相连接的对PLC进行编程、监控、数据输入、显示和维护用的设备。这些选件常用的有手持编程器、计算机、触摸屏和显示模块等,如图 1.3-23 所示。这些选件并非是PLC运行所必需的,但手持编程器和计算机却是必备的。

图 1.3-23 PLC外围选件

● 手持编程器

手持编程器是PLC早期专门开发的编程工具,在计算机普及前,是工控技术人员经常使用的现场程序修改、监控工具。一般手持编程器只能用指令语句表(列表)方式对PLC进行编程。它可以写入和读取PLC程序,可以对内部软件进行监视、测试和修改,还可以实现程序检查、程序传送、设置PLC参数、批量替换软元件、程序加密和解密等功能。随着计算机的普及应用,目前手持编程器已越来越少被工控人员使用了。

● 计算机

目前,计算机是PLC最重要的外部选件,PLC的编程软件、仿真软件、模块设置软件、调速软件等都是通过计算机完成的。学习和应用PLC,一步也离不开计算机,其重要性不言而喻,这里不作阐述。

● 触摸屏

触摸屏又称人机界面(HMI),是进行人机对话的极其重要的选件,是工业控制系统极其重要的组成部分。工控人员可以通过触摸屏和PLC进行各种信息的传递和交换,比如可以将PLC中的各种位元件、字元件用指示灯、按钮、文字注释、图形动画等易被人们识别的手段显示出来。除了显示功能外,触摸屏还可进行报警及记录、数据采集和显示文档手册等,还可以实现程序列表编辑、梯形图监视和直接与变频器、温控器进行通信控制功能。三菱触摸屏还开发了FA透明传输功能,即计算机中的软件可以通过USB连接到触摸屏,并透过触摸屏访问PLC或其他设备。

● 显示模块

显示模块一般称为文本显示器,可以直接安装在PLC的面板上,也可以通过延长电缆安装在配电柜的柜体表面或方便操作的任意地方。

显示模块表面带有按键和显示屏,通过按键可以对PLC内部软件进行修改和监视,诊断PLC错误,显示用户信息(告警、计时、计数等),是一台成本低廉、简单易用的人机界面,在一些小型简易的设备上常用来代替触摸屏。

2)PLC通信控制设备

PLC的通信端口还可以通过通信扩展选件与具有通信功能的外部设备如变频器、温控器、变送器等连接,如图 1.3-24 所示。这时,PLC可以使用通信指令通过编制通信程序对外部设备进行运行控制、参数读写等各种操作。

图 1.3-24 PLC通信控制设备

【试试,你行的】

(1)通过扩展端口可以连接哪些类型的设备?

(2)通过扩展端口可以连接哪些类型的特殊功能模块?

(3)触摸屏和显示模块有什么区别?

(4)PLC有哪些外围选件?当PLC与计算机相连接时,计算机能做些什么?

(5)PLC能和变频器连接吗?PLC是如何控制变频器工作的? yrN9c1fz1c2O5KUdG+tEQiYi9Xl62KRF3uKhnSdBqIssIb76eCleeqtKRozYPEDE

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