基于西門子PLC的聲光報警電路

于婷婷

（濰坊工程職業學院 山東 青州 262500）

聲光報警電路是現代化自動控制系統中重要的一個環節，基于西門子PLC的聲光報警電路解決了故障發生問題。聲光報警包括聲音報警和燈光報警兩部分，當故障發生時，蜂鳴器鳴響同時故障指示燈閃爍。按下消鈴按鈕消去蜂鳴器，故障指示燈變為常亮，直到故障消失后，故障指示燈變為熄滅。

1 閃爍電路

閃爍電路是指示燈固定周期的亮滅，實際上就是一個震蕩電路，閃爍電路可以是相同時間的亮滅，也可以是不相同時間的亮滅。本文以不等時間的閃爍為例。西門子s7-200中有多個指令可以實現這個功能。當故障發生時，故障指示燈以亮一秒滅兩秒的頻率閃爍。1.1 兩個定時器組成的閃爍電路。西門子s7-200中TON是接通延時定時器，IN輸入使能端有效時，TON開始計時，達到PT預設值后，TON的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。定時器有三種分辨率，分別是1 ms、10 ms、100 ms。本文采用100 ms的TON定時器。梯形圖如圖1所示。PLC切換到運行狀態時，T38常閉觸點閉合，接通延時定時器T37開始計時，2秒鐘后T37常開觸點閉合，當發生故障時，故障信號常開觸點閉合，故障指示燈亮，同時T38定時器開始計時，1秒鐘后T38常閉觸點斷開，T37定時器清零，T37常開觸點立即斷開，故障指示燈滅，從而開始下一個周期。

1.2 一個定時器組成的閃爍電路。西門子s7-200中的功能指令可以實現多個功能，其中比較指令是用來比較兩個同種類型數據的大小，當滿足比較條件時，比較觸點閉合。梯形圖如圖2所示。當PLC切換到運行狀態時，T37常閉觸點閉合，接通延時定時器T37開始計時，當時間到達2秒時，比較觸點接通，如果有故障發生，那么此時故障信號常開觸點閉合，故障指示燈亮，定時器T37繼續計時，再過1秒鐘后定時時間到，T37常閉觸點斷開，T37定時器清零，比較觸點斷開，故障指示燈滅，從而開始下一個周期。

圖1 兩個定時器組成的閃爍電路

圖2 一個定時器組成的閃爍電路

2 PLC硬件

本文采用的硬件是可編程控制器是西門子S7-200smart系列，安裝接線比較簡單，應用范圍廣泛。2.1 I/O分配表。聲光報警電路的輸入輸出分配表如表1所示。

表1 輸入輸出分配表

2.2 硬件連接。本文采用CPU SR40(AC/DC/Relay，交流電源/直流輸入/繼電器輸出)型PLC。按照輸入/輸出分配表，把三個輸入元件和兩個輸出原件接到PLC上，PLC芯片采用220V電壓供電，內部DC24V電源為輸入元件供電，外部220V電源為輸出電路供電。本文采用開關SA1模擬故障信號，現實中根據實際需要可以換成各類傳感器。

3 控制程序

PLC S7-200控制程序梯形圖程序一共包括4個部分：閃爍電路、故障指示燈電路、消鈴電路、蜂鳴器電路。當發生故障時，故障信號I0.0閉合，故障指示燈以亮1秒滅2秒的頻率閃爍，同時蜂鳴器鳴響。工作人員聽到聲音看到燈光信號后，按下消鈴按鈕，消鈴電路中M0.0得電形成自鎖，工作人員松開消鈴按鈕后，M0.0持續得電。其一，M0.0的常開觸點閉合，使得故障指示燈電路中閃爍電路短路，指示燈由閃爍變為常亮，表示故障還未消失；其二，M0.0常閉觸點斷開，使得蜂鳴器電路斷電，蜂鳴器停止鳴叫。最后等到工作人員處理后故障，故障信號消失，故障指示燈滅。試燈按鈕作為保護環節是點動控制，平時用于檢測指示燈與蜂鳴器的好壞。

PLC通信有兩種方式：一是PC/PPI電纜連接方式；二是USB/PPI電纜連接方式。第一種是將電纜的PC端插入串行通信端口COM1中，第二種是將電纜的USB端插入計算機的USB端口中。兩種方式中電纜的另外一端PPI端都是接到PLC的RS-485通信口端口0或者端口1中。在測試過程中，先連接好PLC的硬件部分，然后把控制程序下載到PLC中并開啟程序監控，模擬故障信號，發出聲光報警，按下消鈴，測試實驗結果。