plc梯形图中的脉冲定时器-S7-1500 PLC系统的接地规范

脉冲定时器类似于数字电路中上升沿触发的单稳态电路。图1中的指令框是S5脉冲定时器( Pulse S5 Timer)，S为脉冲定时器的设置输入端，TV为预置值输入端，R为复位输入端；Q为定时器位输出端，BI端输出不带时间基准的十六进制格式当前时间值，BCD端输出S5T#格式的当前时间值。可以不给BI和BCD输出端指定地址。S、R、Q为BOOL(位)变量，BI和BCD为WORD（字）变量，TV为S5TIME变量。各变量均可以使用I（仅用于输入变量）、Q、M、L、D存储区。
    可以用仿真软件plcSIM模拟运行随书光盘中的项目“T_C例程”，来形象地理解定时器和计数器的工作过程。在STEP 7中打开该项目，启动仿真软件PLCSIM，将OB1中的程序下载到仿真PLC，将后者切换到RUN模式。在梯形图编辑器中打开OB1，点击工具条上的■（监控）按钮，启动程序状态监控功能。
    对S5脉冲定时器仿真时，点击PLCSIM窗口中I0.0对应的小方框，方框内出现“√”，表示I0.0为1状态。由于输入电路（I0.0的常开触点）闭合，梯形图中的触点、方框和Q4.0的线圈均变为绿色，表示T0正在输出脉冲。可以看到，T0被启动后，从预置值开始，每经过一个时间基准，它的时间值减1。直到减为0，定时时间到，Q4.0的线圈断电。在定时期间，BI端输出十六进制的当前剩余时间值，BCD端输出S5T#格式的当前时间剩余值。图2中的时序图用下降的斜坡表示定时期间当前值递减，图中的t是定时器的预置值。
    可以通过定时器的时序图和仿真实验来理解定时器的功能。由图2可知，脉冲定时器从输入信号I0.0的上升沿开始，输出一个脉冲信号。如果输入脉冲的宽度大于等于时间预置值（见图2中I0.0的脉冲A），通过Q4.0输出的脉冲宽度等于时间预置值。如果输入脉冲的宽度小于时间预置值（见I0.0的脉冲B），输出脉冲的宽度等于输入脉冲的宽度。从波形图可以看出，复位信号是优先的，复位信号I0.1使定时器的当前时间值变为0，输出位也变为0状态。在复位信号有效期间，即使有输入信号出现（见I0.0的脉冲D），也不能输出脉冲。
    在作仿真实验时，可以根据T0的时序图，改变T0的输入信号I0.0的脉冲宽度和复位信号I0.1出现的时机，观察T0的当前时间值和Q4.0的变化情况是否符合定时器的时序图。
    图3的脉冲定时器线圈指令与S5脉冲定时器的输入/输出地址、工作过程和时序图完全相同。当I0.0的常开触点由断开变为接通时，T0开始定时，其常开触点闭合。定时时间到时，T0的常开触点断开。在定时期间，如果I0.0变为0状态，或者复位输入I0.1变为1状态，T0的常开触点都将断开，定时器的当前值被清零。

图1 S5脉冲定时器

图2 脉冲定时器时序图

    图3    脉冲定时器

西门子S7-1500 PLC系统的接地规范

（1）    整体配置中的 S7-1500/ET 200MP
        S7-1500（及ET200MP）系统产品是西门子最新的控制器系列产品，供电部分依然取单相（L1、N和PE）给AC/DC电源转换模块输入供电，输出24V电源给CPU等供电，同时也给机架上的其他模板内部芯片提供电源。机架导轨、参考位M和机柜与机柜内的接地母线连接，最后与TN-S供电系统的PE连接。
        图1显示了通过 TN-S 为S7-1500/ET 200MP系统供电及接地的的基本原理。

图1 具有接地参考电位的S7-1500/ET200MP供电、接地原理图
（2）    S7-1500系统的电气隔离
        在电气设计上，S7-1500系统/ET 200MP 分布式 I/O 系统以及组件之间都是电气隔离的：
系统电源 (PS) 初级侧和所有其它电路组件之间；
CPU/接口模块的 (PROFIBUS/PROFINET) 通信接口和所有其它电路组件之间；
负载电路/过程电子元件和 S7-1500/ET 200MP 的所有其它电路组件之间。
        例如：S7-1500 系统的电位关系（图2）

图2 S7-1500 的电位关系（以 CPU 1516-3 PN/DP 为例）
以及PROFINET IO 上 ET 200MP 的电位关系（图3）

图3 ET 200MP 的电位关系（以 IM 155-5 PN HF 接口模块为例）
与PROFIBUS DP 上 ET 200MP 的电位关系（图4）

图4 ET 200MP 的电位关系（以 IM 155-5 DP ST 接口模块为例）
如上面三图中，背板总线连接在一起，PS电源和CPU/IM的M参考位均通过RC和导轨隔离，IO模块通过电容和安装导轨隔离，导轨与机柜内的接地母线连接，最后与TN-S供电系统的PE连接。
通过集成 RC 装置或集成电容来传导高频干扰电流，并且会消除静电荷。尽管使用接地安装导轨，但由于高阻型RC连接，必须将 S7-1500 自动化系统/ET 200MP 分布式I/O 系统的参考电位视为未接地。

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