PLC具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程方便、功能完善、可靠性高、體積小、維護(hù)方便等特點(diǎn)，近年來被廣泛地應(yīng)用于各種控制，如在制藥廠、水廠等一些對(duì)除塵要求比較嚴(yán)格的車間，人或物進(jìn)入這些場(chǎng)所前需要進(jìn)行除塵處理，為了保證除塵操作的嚴(yán)格進(jìn)行，避免人為因素對(duì)除塵要求的影響，可以用PLC對(duì)除塵室的門進(jìn)行有效控制。

    本節(jié)主要介紹西門子S7-200系列PLC在某無污染、無塵車間進(jìn)門時(shí)對(duì)人或物進(jìn)行除塵的過程。在本系統(tǒng)中，人或物進(jìn)入無污染、無塵車間前，首先需在除塵室嚴(yán)格進(jìn)行指定時(shí)間的除塵才能進(jìn)入車間，否則門打不開，不能進(jìn)入車間。

    一、系統(tǒng)示意圖

    除塵室除塵控制系統(tǒng)的原理示意圖如圖12-20所示。

    圖12-20    除塵室除塵原理示意圖

    圖12-20中的第一道門處安裝有兩個(gè)傳感器，開門傳感器和關(guān)門傳感器。除塵室內(nèi)有兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，用來對(duì)人或物除塵。第二道門上安裝有開門傳感器和電磁鎖，該鎖在系統(tǒng)控制下可自動(dòng)鎖上或打開。另外，進(jìn)入室內(nèi)時(shí)需要進(jìn)行除塵處理，出門時(shí)不需要除塵。

    二、工藝要求

    (1)除塵室有兩道門，兩道門之間有兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，用來對(duì)人或物除塵，第二道門上安裝有電磁鎖，該鎖在系統(tǒng)控制下能自動(dòng)鎖上或打開。

    (2)入進(jìn)入車間時(shí)必須先打開第一道門進(jìn)入除塵室，除塵后方可進(jìn)入室內(nèi)。當(dāng)?shù)谝坏篱T打開時(shí)，開門傳感器動(dòng)作，第一道門關(guān)上時(shí)關(guān)門傳感器動(dòng)作，第二道門打開時(shí)相應(yīng)的開門傳感器動(dòng)作。

    (3)第一道門關(guān)上后，風(fēng)機(jī)開始吹風(fēng)，電磁鎖把第二道門鎖上并延時(shí)20s（此延時(shí)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況自由設(shè)定）后風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)行，電磁鎖自動(dòng)打開，此時(shí)可打開第二道門進(jìn)入室內(nèi)。

    (4)人從室內(nèi)出來時(shí)，第二道門的開門傳感器先動(dòng)作，第一道門開門傳感器才動(dòng)作。關(guān)門傳感器動(dòng)作與進(jìn)入時(shí)相同，但由于此時(shí)不需要除塵，所以風(fēng)機(jī)、電磁鎖均不動(dòng)作。

    三、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

    1．輸入/輸出信號(hào)分析

    此PLC控制系統(tǒng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可知，系統(tǒng)的輸入信號(hào)有：第一道門開門傳感器1個(gè)，關(guān)門傳感器一個(gè)，第二道門開門傳感器一個(gè)，所以共需要三個(gè)傳感器接口，因此，需要3個(gè)輸入端子。

    輸出信號(hào)：需2個(gè)繼電接觸器來控制兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，此外，還需控制進(jìn)入第二道門的電磁鎖，共三個(gè)執(zhí)行元件，所以需要3個(gè)輸出端子。

    2．PLC的輸入/輸出分配表

    根據(jù)上述的輸入/輸出信號(hào)分析，結(jié)合除塵室的除塵原理，可設(shè)計(jì)如表12-4所示的PLC輸入/輸出分配表。

    表12-4    PLC輸入/輸出分配表

    3．PLC選型

    根據(jù)上述的PLC輸入/輸出信號(hào)分析，參看表2-1，本實(shí)例中PLC選擇西門子S7-200系列中的小型CPU222，帶繼電器輸出，CPU222有8路輸入和6路輸出，完全能夠滿足本實(shí)例中的控制要求。

    4．PLC硬件接線圖

    根據(jù)前述的輸入/輸出分配表，可畫出如圖12-21所示的除塵室PLC控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單接線圖。

    圖12-21    控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單接線圖

    四、控制程序設(shè)計(jì)

    根據(jù)工藝要求編制相應(yīng)的控制程序，除塵室控制系統(tǒng)梯形圖及其對(duì)應(yīng)的語句表如圖12 22所示。在程序中，用到了SM0.1、SM0.5和置位、復(fù)位等指令，設(shè)計(jì)一個(gè)定時(shí)器T37，以保證20s的延時(shí)進(jìn)行徹底除塵。

    圖12-22    除塵室控制系統(tǒng)梯形圖及語句表