(论文)分拣机输送系统硬件设计最新优秀毕业论文资料搜集呕血奉献

毕业设计（论文）北京邮电大学世纪学院毕业设计(论文)题 目 分检机输送系统硬件设计 学生姓名 学 号 所在系（院） 电子与自动化 专业名称 电子科学与技术 年 级 指导教师 职 称 毕 业 论 文 中 文 摘 要题目 分拣机输送系统硬件设计 摘要： 分检机传输系统是轻工业中常见的设备，特别是现代物流系统，主要就是分检传送货物。分检机传输系统由交流接触器控制发展到可编程序控制器（PLC）控制，避免了交流接触器接线复杂、检修困难、故障率高的缺点。本设计经过学习了解，正确合理选取硬件元件，画出相关电气控制图，在实验室实际连接线路并进行调试。通过测试，基本完成了分拣系统中传输部分的基本功能，达到了设计的基本要求。关键词 可编程序控制器 输送分检机 控制 行程开关毕 业 论 文 外 文 摘 要Title The hardware design of sorter conveying system AbstractSorting machine is a light transmission system common equipment, modern logistics system in particular, is mainly transmitted cargo sorting. Sorting machine transmission system consists of AC contactor control developed to the programmable logic controller (PLC) control, to avoid the AC contactor wiring complexity, maintenance difficulties and high failure rate of defects. After learning about the design, reasonable selection of the right hardware components, to draw the relevant electrical control diagram, the actual connection lines in the laboratory and for debugging. Pass the test, the basic completion of the sorting system to transfer some of the basic functions of the basic requirements to achieve the design.Keywords PLC Transmission sub-machine seized Control Trip switch目录北京邮电大学世纪学院- 1 -毕业设计（论文）诚信声明- 2 -毕 业 论 文 中 文 摘 要- 3 -毕 业 论 文 外 文 摘 要- 4 -第一章 前言- 7 -1.1本设计研究背景- 7 -1.2 该研究的目的及意义- 7 -1.3 国内外研究现状及发展趋势- 9 -1.3.1 国内研究现状及发展趋势- 9 -1.3.2 国外研究现状及发展趋势- 10 -1.3.3 可编程逻辑控制器（PLC）发展趋势- 10 -1.4该研究系统在实际中的应用- 11 -第二章 研究的基本内容与要求- 11 -第三章 题目基本设计- 12 -3.1 设计基本草图- 12 -3.2 设计中元器件的初步选取- 13 -3.3 设计流程- 13 -第四章 PLC的应用介绍- 14 -4.1 PLC基本介绍- 14 -4.2 PLC在应用中的特点- 14 -第五章 传输分拣机的元器件相关规格介绍- 15 -5.1元器件的选取及说明- 15 -5.1.1 面板开孔尺寸- 15 -5.1.2 按钮开关- 16 -5.1.3 交流接触器- 16 -5.1.4 接近开关- 16 -5.1.5 刀闸开关- 16 -5.1.6 电机- 17 -第六章 硬件总体设计方案- 17 -6.1 总体结构图- 17 -6.2 各部分结构说明- 18 -6.3 强电控制- 19 -6.4 弱电控制- 20 -第七章 传输分拣机的电气控制图- 20 -7.1 电气控制硬件设计- 20 -7.1.1 电控柜面板布置图- 21 -7.1.2 电控柜元件布置图- 22 -7.1.3 电动机控制图- 26 -7.1.4 PLC输入控制图- 27 -7.1.5 PLC输出控制图- 28 -第八章 设计实际成果图- 29 -8.1 实验室实际线路连接图- 29 -8.1.1 接通电源情况下的接线图- 29 -第九章 结论- 32 -致谢- 32 -参考文献- 33 -文献译文- 34 -附录- 52 -第一章 前言1.1本设计研究背景随着商品品种与配送中心的的增多，多品种、高档次、随机性的商品分拣作业技术，进入九十年代后有了飞速发展。出错率高、费力费时的人力分拣作业，很快就被自动分拣技术取代，最开始于邮政包裹分拣系统，现在广泛应用于流通、商业物流以及配送中心。1.2 该研究的目的及意义分拣作业是物流配送中的一个关键的环节，分拣指的是根据顾客订单要求或是物流配送中心运输的要求，迅速、准确的将商品从相应的货位或是其他区域拣出，按照要求的方式进行分类，集中并等待配装送货的过程。分拣也是配送中心中最繁琐，工作量最大的一个环节，但也是配送中心流程作业中的核心。如今，商品经济逐步深入人心，社会需求出现向小批量，多品种发展的大趋向，从而配送商品的种类和数量急剧的增加，这些使得分拣在配送中心作业中的比重也呈急剧上升趋势，比重越来越大，而客户对配送服务与质量的要求并没因此下降，反而越来越重视。分拣系统的速度和质量关系到整个配送中心的水平、服务和信誉，这些方面都不误客观的反映了分拣系统的建设成为了配送中心必须重视的问题之一。在以前，往往是通过人工的方式来完成这样一个工作，通过人的感觉器官的识别并经过大脑的分析处理发展作出动作的决定，在借助手或其他工具来实现物件的分拣处理，随着现代科技的高速发展，原始人工处理模式不能适应经济的发展，这样具有高技术含量的自动化处理模式逐渐成为现代分拣的主要实现方式。通过识别各种载体信息，依照不同的管理要求而设定的不同处理逻辑关系达到分拣的目的。由于大量的采用计算机控制技术，现代化的分拣处理系统已经可以实现高效、航空、烟草、药品以及服装等行业，发挥着巨大的作用。由于在初期人工处理模式具有单体初期费用低廉，智能化程度相对较高等优点使得很多企业在业务处理量不大的情况下更愿意采用这种能直接产生效益的方式。但是随着社会服务整体水平的提高，企业在激烈的市场竞争中逐渐的感到原有的物质基础具有一些无法克服的问题。这些弊病在企业面对现代化社会高效、高质量服务的要求下就显得无能为力。而自动化分拣处理系统完全能够适应现代物流“多对多”的复杂分拣和组合的需要，依靠高度一体化的机电配合能够实现高效、高精度的分拣任务。随着国家经济的飞速发展，人民生活的日益丰富对于物流配送的精度和速度要求越来越高，一些企业由于实际工作量的迫切要求从国外引进了昂贵的先进分拣系统。为了降低物流成本，国内物流产业开始兴起。各种物流配送中心纷纷启动，需要大量的适合物流配送中心设备。而国内同行业对物流配送中心的建设也在摸索过程中，都不够成熟；国外同行业技术比较成熟，但建设成本和维护成本较高且维护不能及时到位。因此各种物流配送中心工艺流程规划研究及其设备的开发，都是非常有意义的，这既能解决企业生存和发展问题，同时又可为国家物流产业作贡献。通过毕业设计，我们可以进行一次实际的设计，让四年的学习的基础上对PLC，对机电，对整个系统有更深入的认识。传输分拣系统在工业中是非常常见的设备，有着广泛的应用，通过传输分拣系统的实际设计，可以让自己对分拣，电机,PLC系统的有熟练的应用能力，并应用于以后的工作中。1.3 国内外研究现状及发展趋势1.3.1 国内研究现状及发展趋势与国际物流业的大环境相比，我国在与发达国家相比在分拣系统和技术等方面还是比较落后的，流程中人工操作的情况还是比较普遍的，自动分拣系统的生产和使用还是寥寥无几。总的说，我国分拣系统的应用程度低，应用范围不广泛的特点还比较显著。影响我国自动分拣系统发展的因素很多，其中一些则是与我国整个物流业的问题一致。标准化的问题是我国需要关注的问题之一，我国与国外相比，商品运输包装箱上基本没有条码印刷，以致自动分拣系统的顺利运行遇到了阻碍。根据我国的国情，一些大企业倾向自行开发合适自己业务特点的系统，而一个公司或是企业并不能大局整个行业的发展，所以有进一步造成了实际进展的问题。自动分拣系统的设备价格又是一个问题因素，一般的小型企业无力购买高价的设备以致不能被广泛应用。如今国际竞争的日益加剧，使我国政府和愈多企业为了发展我国的物流业做出努力，并取得了一定成效。例如，上海华联超市的配送中心，太原刚玉仓储设备公司、珠海普天慧科信息技术有限公司、上海东屋电气有限公司、杭州机床电器厂大连组合机床研究所、苏州电子计算机厂都为自动分拣系统在我国的发展做出了自己的一份力。虽然在邮政系统外的其它行业，国内对自动分拣系统的使用还非常少，但有关部门和企业正在为此做出不懈的努力。可以肯定，随着物流大环境的逐步改善，自动分拣系统在我国流通领域一定会大有用武之地。1.3.2 国外研究现状及发展趋势以美国、日本以及欧洲为代表的发达国家，在分拣的应用上拥有自动化程度很高的特点。自动分拣系统已经成为发达国家大中型物流、配送中心或是流通方面不可或缺的一部分。美国、日本以及欧洲为代表的发达国家在二战后就广泛采用了自动分拣系统（Automated Sorting System），主要是参照邮局分拣信件的经验组配而成的。一般情况下由控制装置、输送装置、分类装置以及拣道口四部分组成的，通过计算机连接在一起，配合人工或是计算机的相应技术环节构成一个完整的系统。自动分拣系统能够连续大批量的分拣货物，误差率低，基本实现无人自动化三个特点。在自动分拣系统中的人员仅限于进货的接货，系统的管理、控制、维护与经营等等，这些恰巧于国外企业对减少使用人员，减轻劳动强度，提高工作效率的要求相吻合，因此收到了外企的极大重视。国外的邮政系统在上个世纪四十年代开始采用人工输入分拣信号，由机器进行对物品邮件进行分拣。可以说是应用分拣技术历史最悠久，使用面最广泛，并一直掌握前沿技术的行业。就国外的物流企业而言，从邮政分拣进化而来的自动分拣系统已经应用在医药、化妆品等行业，例如日本资生堂、花王等株式会社。然而因其每小时6000到12000箱的高效率，日本的西友、高岛屋等连锁商业和大和、西浓等宅急便均已普遍使用了自动分拣系统。1.3.3 可编程逻辑控制器（PLC）发展趋势可编程逻辑控制器（PLC）于70年代生产自美国，近年来在我国得以广泛应用，从事生产，销售，应用PLC的单位人事日益增多，PLC也正为我国自动化事业做出重大贡献。本研究在吸纳了国外系统的先进处理模式的基础上进行综合处理，提出了能够适应国内需要并在整体技术水平上接近并达到当前世界先进水平的方案。1.4该研究系统在实际中的应用传输分拣机是轻工业中常见的设备，特别是现代化物流系统中应用及其广泛。我国的云南红塔集团就是国内一流、国际领先的立体仓库，传输分拣机更是最基本的设备。而这些设备目前都是采用可编程控制器（PLC）进行控制，可以说，PLC的先进与否是一个国家工业实力的重要参数。传输分拣系统应用广泛，在航空、烟草、药品以及服装等行业，发挥着巨大的作用。第二章 研究的基本内容与要求本设计主要完成对分拣系统传输部分的硬件设计，完成从功能设定、方案选择、结构设计等工作内容。实现对货物的自动分拣传输功能。该题目难度适中，工作量较大，内容与工程实践紧密结合，有较强的实用价值，通过课题的完成能锻炼学生工程实践能力、综合设计的能力，并对学生的继续深造有一定的指导意义。第三章 题目基本设计3.1 设计基本草图小车行走电机 M1小车皮带电机 M2 M2J1J3J2J4J5J6J:接近开关图书供件机控制箱滑块分拣机条烟输出口图书输出口包裹自循环系统空箱供入口条烟供件机满箱送出口供件汇合线图3-1本题目设计目的是完成分拣系统传输部分基本功能，要完成小车行走电机控制小车运行分别在条烟输出口，图书输出口，空箱供入口，满箱送出口四个部分，小车皮带电机控制货物箱的上车下车功能，来完成输送部分的基本运转。3.2 设计中元器件的初步选取本设计中预计用到6个接近开关，分别为J1，J2，J3，J4，J5，J6，接近开关的基本布局设计如上图。还预计用到电机M1和M2，分别为小车行走电机和小车皮带电机，基本布局设计如上图。3.3 设计流程首先合上电源闸，启动系统，通过分拣运输，当书输出口或条烟输出口的周转箱内物品装满时，穿梭小车自动行走并到达相应位置，图书输出口或条烟输出口会将周转箱自动送出，当周转箱送至临近小车时，小车皮带启动，将周转箱接上小车后，小车开始行走，当到达周转箱满盒输出口时，再将周转箱送出，随后小车回到周转箱空盒喂入口，取出空箱，并将周转箱送至上述物品输出口。若有新的满盒发生，重复上述过程。在上述小车进行周转箱的接送过程中，接近开关（J1、J2、J3、J4、J5、J6）是控制程序的输入信号源。当满盒送入满箱输出后，操作人员应及时将箱内条烟放入条烟喂入口，或将图书放入图书供件模块的喂入口，随后将空箱放入周转箱空盒喂入口。第四章 PLC的应用介绍4.1 PLC基本介绍根据选择传输分拣要求可编程控制器必须具有高计数器，有要满足控制电机的双向运动，考虑实验室的设备配置情况。综合考量，本设计选取了德国西门子公司生产的S7-200系列。S7-200系列具有体积小，功能强，价格合理，使用灵活方便等优点。4.2 PLC在应用中的特点PLC是一种用于工业自动化的专用计算机，与普通微机一样，以通用或专用CPU作为处理器，实现通道的运算和数据存储，另外还有布尔处理器，进行点运算与控制。PLC控制具有可靠性高，维修，编程简单，易操作，灵活性强的特点。1可靠性（1） PLC不需要大量元件，他的接线可大量减少，同时，拥有系统维修简单，时间短的特点（2） PLC采用断电保护，冗余设计，故障诊断等一系列可靠性设计的方法进行设计（3） PLC有很高的易操作性，编程简单，操作方便，一般不会发生操作错误（4） PLC是为工业生产专门设计的控制装置，采用精简化的编程语言，大大降低出错率（5） 在PLC的硬件方面，采用可靠性的元件、先进的工艺制造流水线、对干扰的屏蔽等一系列提高可靠性的措施（6） 在PLC软件方便，也采用软件滤波，简化编程语言等措施2易操作性（1） 操作方便:PLC德操作包括程序改写和程序输入的操作（2） 编程方便:PLC有多重程序设计语言可供程序员使用（3） 维修方便：PLC具有的自诊断功能降低对维修人员维修技术的要求3灵活性（1） 编程的灵活性（2） 扩展的灵活性（3） 操作的灵活性第五章 传输分拣机的元器件相关规格介绍5.1元器件的选取及说明5.1.1 面板开孔尺寸出于本设计考虑，面板设计中应用到的两个按钮开关开孔尺寸设定为22mm。所以按钮开关的型号也选取22mm的尺寸标准。5.1.2 按钮开关启动和急停开关选取22 LASO系列按钮开关，该产品中按钮的安装孔为22mm。每个按钮可以配置1到4对标准快动开关元件。本系列的元件有带灯按钮、推锁旋放钮，指示灯，选择钮等可以选取。该系列动静触点快动接触，接触可靠，结构紧凑，电寿命长，安装方便，可靠性高。本设计启动按钮选择使用的是带灯按钮，急停按钮选择使用的是推锁旋放钮。5.1.3 交流接触器交流接触器的选取，应适用于交流50Hz或是60Hz、电压至660V的电路，适合频繁启动或控制电机，产品符合GB14048,JB/T7435和VDE及IEC标准。型号很据本设计具体选用施奈德的LP1-D0910，相关技术参数为690V,25A。5.1.4 接近开关接近开关是一种非接触式探测开关，广泛用于自动设备的运动定位控制中。IEC标准中对其中的高频振荡型、光电型、电容型和超声波型四种接近开关进行了标准化。一般把高频振荡型、电容型以及磁型接近开关统称为接近开关，而其中高频振荡型应用最为广泛。本设计中接近开关所选取的型号为倍加福的HTL-Q05PIE。5.1.5 刀闸开关 刀闸开关是控制总分拣系统的启动与停止，本设计选取的刀闸开关型号为梅兰日兰的C65N，其具体参数为230-400V5.1.6 电机电机是分拣输送系统中小车运动的核心，本设计中根据自身情况条件采用的是ASTERO品牌的滚筒输送电机，型号为H403，因为设计中涉及到了小车行走电机和小车运动电机，所以采用了型号相同参数有稍微区别两枚电机，分别为小车皮带电机具体相关参数220V,0.23A,1200R/MIN,1.3U。小车行走电机具体相关参数380V,0.23A,1200R/MIN,1.3U。第六章 硬件总体设计方案 6.1 总体结构图561234J:接近开关图书供件机控制箱滑块分拣机条烟输出口图书输出口包裹自循环系统空箱供入口条烟供件机满箱送出口供件汇合线图6-1 传输系统结构图1、接近开关J1 2、接近开关J2, J33、接近开关J4, J5 4、接近开关J65、小车行走电机M1 6、小车皮带电机M2 本设计分拣传输部分整个系统结构如上图所示6.2 各部分结构说明* 接近开关J1：用来感应小车在条烟输出口的运动* 接近开关J2,J3：用来感应小车在图书输出口的运动* 接近开关J4,J5：用来感应小车在空箱供入口的运动* 接近开关J6：用来感应小车在满箱送出口的运动* 小车行走电机M1：控制小车进行横向运动* 小车皮带电机M2：控制小车进行纵向运动6.3 强电控制380v输入小车行走电机小车皮带电机220v输入图6-3整机强电分两路输入：380V和220V。上电后，物品经过扫描，图书分拣出货时，小车到达了位置（小车沿M1运动）J2、J3检测到信号，小车停 ，小车皮带 M2动，检测到 周转箱已上小车， M1动 M2停，即小车往周转箱放置处移动（J6处），J6检测到小车，则小车停，此时光检测是否有物，检测到有物则皮带不动小车停，没检测到物则小车皮带动，继续接物；若是条烟分拣出货时，小车到了位置（小车沿M10运动），J1检测到信号，小车停 ，小车皮带 M2动，检测到 周转箱已上小车， M1动 M2停，即小车往周转箱放置处移动（J6处），J6检测到小车，则小车停，此时检测是否有物，检测到有物则皮带不动小车停，没检测到物则小车皮带动，继续接物。这便是一个传输部分简单的流程介绍6.4 弱电控制实现本机自动控制的主机由一个西门子200系列的PLC，整机接线采用从个输入/输出点直接通过电缆接入PLC 主机和相关模块的方式。本设计硬件使用西门子S7200的CPU224，外形尺寸为120.5mm80mm62mm，程序存储区为4096字，数据存储区为2560字，掉电保持时间为190小时，本机I/O为14入/10出，扩展模块数量为7，单向高速计数器为6路30KHZ，双向高速计数器为4路20KHZ，脉冲输出为2路20KHZ，模拟电位器1个，内置实时时钟，I/O映像区为256（128入/128出），布尔指令执行速度为0.37us/指令。第七章 传输分拣机的电气控制图7.1 电气控制硬件设计为了实现对货物分拣传输的设计目的，关键在于绘制电气控制图对PLC、电机、接近开关进行正确的连接和控制来达到设计要求。因此，在硬件控制设计中，采取设计一个电气控制柜的形式，其中包括电控柜面板布置、电控柜原件布置、电动机控制、PLC输入控制以及PLC输出控制5个部分。分别完成控制和显示系统启动停止、对电动机进行控制、接收信号、输入和输出控制等功能。7.1.1 电控柜面板布置图图7-1电控柜面板2个主要部件及作用：1启动按钮：用以启动系统2停止钮：用以停止系统7.1.2 电控柜元件布置图图7-2电控柜面板元件布置图：实现系统运作的PLC、交流接触器、接近开关等各元件在面板内的布置图。图中QS为总刀闸开关 KM1,KM2,KM3,KM4反别为四个接触器WY/+24V为一个电源其作用是把220V的交流电源转换为24V的直流电因为本设计中用到的为西门子的PLC，与最后实物连接的欧姆龙PLC有所区别，所以介绍下西门子s7-200的输入输出以及相应的com口图7-3此为端子排图（1）图中C107 - C112, C301 - C306, C204 - C209为com口图7-4此为端子排图（2）图中I0.1 - I0.7为PLC的输入口 Q2.0 - Q2.7为PLC的输出口7.1.3 电动机控制图图7-5PLC控制的两个主要工作部件： 小车行走电机M1和小车皮带电机M2。7.1.4 PLC输入控制图图7-6PLC输入控制中包括启动按钮SB1和停止按钮SB2的输入控制，以及接近开关J1、J2、J3、J4、J5、J6信号的输入控制。7.1.5 PLC输出控制图图7-7PLC输出控制中包括对两个电机KM1正转反转和KM2正转反转的控制。第八章 设计实际成果图8.1 实验室实际线路连接图本设计中使用的是型号为西门子的s7-200的PLC，但由于实验室条件所限，以下实物连接图为欧姆龙PLC的连接图。8.1.1 接通电源情况下的接线图图8-1本图为接通电源（电源指示灯亮起）的接线总图图8-2本图为接通电源（电源指示灯亮起）的接线左侧部分图，主要由PLC输入回路，PLC输出回路以及电机回路（主电路）三部分组成图8-3本图为接通电源（电源指示灯亮起）的接线右侧部分图，因实验室条件所限，此部分为电机KM2正反转的部分接线图第九章 结论通过这将近半年的设计，对分拣系统的学习，对原理的了解，正确选择并熟悉设计中使用的元器件，合理的连接元器件与PLC的线路，经过不断调试。根据基本达到了设计要求的功能，即分拣系统中的输送部分功能，对小车与皮带的控制完成对分拣货物的运送。但因为分拣系统是大型机械系统，耗资比较大，鉴于条件所限，本设计不能完成实物的制作，但对分拣输送系统的模拟能够完成，在相关的元器件进行连接调试，也达到了设计目的的要求。致谢 经过这半年设计的实践与学习，我学到了很多，学到了在课程中没有接触到的很多知识和技术，并通过实践锻炼了动手能力。这些应该感谢电子系李冠群主任能给我这次学习实践的机会。这是我们第一次体验毕业设计的艰辛，也是学习的最好方法，所以这次机会难能可贵。在四年学习中李主任教会了我们通信3G，这些知识是现在主趋势，必定是我们今后成长的强大支援，李主任也是人生中的恩师。感谢我的指导老师宫香山老师，这次设计中遇到了很多的问题，宫老师耐心细心的指导是我完成设计的最大帮助。感谢班主任郑飞老师在我们设计期间对我们的支持。还要感谢帮助解答疑问的同学。也正是因为这些老师和同学的帮助，解决各种问题，才能让我顺利完成本次的设计任务，是我的大学生活划上完美的句号。参考文献(1) 罗宇航，流行PLC实用程序及设计，西安电子科技大学出版社，2006(2) 谢克明等，可编程控制器原理与程序设计，电子工业出版社，2002(3) 张万忠等，电器与PLC控制技术，化学工业出版社，2003(4) 郭宗仁等，可编程控制器应用系统设计几通信网络技术，人民邮电出版社，2000(5) 陈洪荪等，金属材料物理性能手册（1），冶金工业出版社，1987，12(6) 龙志强,吕治国,尹力明;磁悬挂天平自动测试系统的设计与实现J;计算机自动测量与控制;2001年01期(7) 周琴,尹力明;基于LabVIEW磁悬挂天平的姿态控制系统J;低压电器;2005年02期(8) 侯国屏 王坤等，LabVIEW7.1编成与虚拟仪器设计，清华大学出版社，2005，2(9) 西门子官网S7200 PLC相关使用说明(10)国外邮政技术资料：包裹传送和分拣设备专辑，邮电部邮政科学技术研究所，1973，6(11)李伟 机床电器与PLC西安:西安电子科技大学出版社，2006.(12)钟肇新等可编程控制器入门教程（SIMATIC S7-200）广州:华南理工出版社，1999.文献译文S7-200的设计使其便于安装。可以利用安装孔把模块固定在控制柜的背板上，或者利用设备上的DIN夹子，把模块固定在一个标准(DIN)的导轨上。体积小巧的S7-200可以使您更为有效地安排空间。S7-200设备的安装指南可以在一个面板或标准导轨上安装S7-200，S7-200可采用水平或垂直方式安装。将S7-200与热源、高电压和电子噪声隔离开按照惯例，在安装元器件时，总是把产生高电压和高电子噪声的设备与诸如S7-200这样的低压、逻辑型的设备分隔开。在控制柜背板上安排S7-200时，应区分发热装置并把电子器件安排在控制柜中温度较低的区域内。电子器件在高温环境下工作会缩短其无故障时间。还要考虑面板中设备的布线。避免将低压信号线和通讯电缆与交流供电线和高能量、开关频率很高的直流线路布置在一个线槽中。为接线和散热留出适当的空间S7-200设备的设计采用自然对流散热方式。在器件的上方和下方都必须留有至少25 mm的空间，以便于正常的散热。前面板与背板的板间距离也应保持至少75 mm。当心对于垂直安装，允许的最高环境温度降低10_C。而且CPU应安装在所有扩展模块的下方。在安排S7-200设备时，应留出接线和连接通讯电缆的足够空间。当配置S7-200系统时，可以灵活地使用I/O扩展电缆。电源定额所有的S7-200 CPU都有一个内部电源，为CPU自身、扩展模块和其它用电设备提供24V直流电源。S7-200为系统中的所有扩展模块提供5V直流逻辑电源。必须格外注意您的系统配置，要确保CPU所提供的5V电源，能够满足您所选择的所有扩展模块的需要。如果您的配置要求超出了CPU的供电能力，您只有去掉一些模块或者选择一个供电能力更强的CPU。在附录A中，您会得到有关S7-200CPU 5V直流逻辑电源的供电能力以及扩展模块对5V直流电源需求的信息。附录B给出了CPU所能为系统提供功率(电流)大小的计算方法。S7-200的所有CPU也提供24V直流传感器供电，此24 VDC可以为输入点、扩展模块上的继电器线圈或者其它设备供电。如果设备用电量超过了传感器供电定额，必须为系统另配一个外部24VDC供电电源。对于特定的S7-200 CPU，可以在附录A中查到其24 VDC传感器供电电源定额。如果您使用了外部24 VDC供电电源，要确保该电源没有与S7-200 CPU上的传感器电源并联使用。为了加强电子噪音保护，建议将不同电源的公共端(M)连在一起。S7-200模块的安装和拆卸S7-200可以很容易地安装在一个标准DIN导轨或控制柜背板上。先决条件在安装和拆卸任何电气设备之前，必须确认该设备的电源已断开。同样，也要确保与该设备相关联的设备的供电已被切断。在更换或安装S7-200器件时，要确保使用了正确的模块或等同的模块。安装尺寸S7-200的CPU和扩展模块都有安装孔，可以很方便地安装在背板上。CPU和扩展模块的安装安装S7-200非常简单！只需执行下列步骤即可。面板安装1. 按照表3-1所示的尺寸进行定位、钻安装孔(用M4或美国标准8号螺钉)。2. 用合适的螺钉将模块固定在背板上。3. 如果您使用了扩展模块，将扩展模块的扁平电缆连到盖板下面的扩展口。DIN导轨安装1. 保持导轨固定点的间隔为75 mm。2. 打开模块底部的DIN夹子，将模块背部卡在DIN导轨上。3. 如果您使用了扩展模块，将扩展模块的扁平电缆连到盖板下面的扩展口。4. 旋转模块贴近DIN导轨，合上DIN夹子。仔细检查模块上DIN夹子与DIN导轨是否紧密固定好。为避免模块损坏，不要直接按压模块正面，而要按压安装孔的部分。拆卸CPU或者扩展模块按照以下步骤拆卸S7-200CPU或扩展模块：1. 拆卸S7-200的电源。2. 拆卸模块上的所有连线和电缆。大多数的CPU和扩展模块有可拆卸的端子排，使这项工作变得简单。3. 如果有其它扩展模块连接在您所拆卸的模块上，请打开盖板，拔掉相邻模块的扩展扁平电缆。4. 拆掉安装螺钉或者打开DIN夹子。5. 拆下模块。拆卸和安装端子排为了安装和替换模块方便，大多数的S7-200模块都有可拆卸的端子排。附录A中给出了哪些S7-200模块有可拆卸的端子排。您也可以为固定端子排的模块订购可选的扇出连接排。订货号参见附录E。端子排的拆卸1. 打开端子排安装位置的上盖板，以便可以接近端子排。2. 把螺丝刀插入端子块中央的槽口中。3. 所示用力下压并撬出端子排。端子排的重新安装1. 打开端子排的盖板。2. 确保模块上的插针与端子排边缘的小孔对正。3. 将端子排向下压入模块。确保端子块对准了位置并锁住。接地和接线指南对所有电器设备进行合理的接地和接线是非常重要的，它能够确保您的系统具备最优的操作特性，同时能够为您的应用和S7-200提供更好的电子噪声保护。先决条件在接地和接线之前，必须先确保设备的电源已被切断。同样，也要确保与该设备相关联的设备的供电已被切断。在对S7-200及其相关设备接线时，必须确保遵从所有适用的电器规范。安装和操作所有设备要符合所有有效的国家或地区标准。如需了解您的情况应遵从哪些规范标准,请与当地有关部门联系。隔离指南S7-200 AC电源边界和到AC电路的I/O边界的设计在AC线电压和低压电路之间提供安全隔离，这一点已经经过实践证明。根据各个标准，这些边界包括双重或加固绝缘，或基本的辅助绝缘。横跨这些边界的部件，如光耦合器、电容器、变压器和继电器已经过实践证明，能够提供安全隔离。在具有1500 VAC或更大隔离时，在S7-200产品数据表中标出了满足这些要求的隔离边界。根据已证明的方法，该标志基于一个常规的出厂测试(2Ue + 1000VAC)或同类测试。S7-200安全隔离边界经典型测试可隔离达4242 VDC的电压。根据EN 61131-2，包括了AC电源的传感器电源输出、通讯电路和内部逻辑电路被视为SELV (安全超低压)。如果传感器电源M或到S7-200的其它非绝缘M连接接地，则这些电路变为PELV (保护超低压)。在某些产品数据表中，接地参考低压的其它S7-200M连接标注为与逻辑电路不隔离。实例为RS485通讯端口M、模拟I/O M和继电器线圈电源M。为保持S7-200低压电路的SELV/PELV特性，到通讯端口、模拟电路和所有24V标称电源和I/O电路的外部连接必须由满足SELV、PELV、Class 2、限制电压要求的电源，或者符合各种标准的限制电源来供电。S7-200接地指南对于您的应用，最佳的接地方案应该确保S7-200及其相关设备的所有接地点在一点接地。这个单独的接地点应该直接连接到大地。为了提高抗电子噪声保护特性，建议将所有直流电源的公共点连接到同一个单一接地点上。同样建议将24 VDC传感器供电的公共点(M)接地。所有的接地线应该尽量短并且用较粗的线径(2 mm2或者14 AWG)。当选择接地点时，应当考虑安全接地要求和对隔离器件的适当保护。S7-200接线指南在设计S7-200的接线时，应该提供一个单独的开关，能够同时切断S7-200CPU、输入电路和输出电路的所有供电。提供熔断器或断路器等过流保护装置来限制供电线路中的电流。您也可以为每一输出电路都提供熔断器或其它限流设备作为额外的保护。在有可能遭受雷击浪涌的线路上安装浪涌抑制器件。避免将低压信号线和通讯电缆放在与AC导线和高能量、快速转换的DC导线相同的线盒中。应始终成对布线，导线采用中性导线或通用导线，并用热电阻线或信号线进行配对。导线尽量短并且保证线粗能够满足电流要求。端子排适合的线粗为2 mm2到0.3 mm2(14 AWG到22AWG)。使用屏蔽电缆可以得到最佳的抗电子噪声特性。通常将屏蔽层接地可以得到最佳效果。当输入电路由一个外部电源供电时，要在电路中添加过流保护器件。如果使用S7-200 CPU上的24VDC传感器供电电源，则无需额外添加过流保护器件，因为此电源已经有限流保护。大多数的S7-200模块有可拆卸的端子排。(附录A中标明了哪些模块有端子排)。为了防止连接松动，要确保端子排插接牢固，同时也要确保导线牢固地连接在端子排上。为了避免损坏端子排，螺钉不要拧得太紧。螺钉连接的最大扭矩为0.56N-m (5 inch-pounds)。为了避免意想不到的电流流入系统，S7-200在合适的部分提供电气隔离。当您设计系统走线时，应考虑这些隔离。附录A中给出了电路中包含哪些隔离及它们的隔离级别。级别低于1500 VAC的隔离不能作为安全隔离。感性负载设计指南在使用感性负载时，要加入抑制电路来限制输出关断时电压的升高。抑制电路可以保护输出点不至于因为高感抗开关电流而过早的损坏。另外，抑制电路还可以限制感性负载开关时产生的电子噪声。直流输出和控制直流负载的继电器输出直流输出有内部保护，可以适应大多数场合。由于继电器型输出既可以连接直流负载，又可以连接交流负载，因而没有内部保护。交流输出和控制交流负载的继电器输出交流输出有内部保护，可以适应大多数场合。由于继电器型输出既可以连接直流负载，又可以连接交流负载，因而没有内部保护。灯负载设计指南灯负载会因高的接通浪涌电流而造成对继电器触点的损坏。对于一个钨丝灯，其浪涌电流实际上将是其稳态电流大小的10到15倍。对于使用期内高切换次数的灯负载，建议使用可替换的插入式继电器或加入浪涌限制器。The S7-200 equipment is designed to be easy to install. You can use the mounting holes to attachthe modules to a panel, or you can use the built-in clips to mount the modules onto a standard(DIN) rail. The small size of the S7-200 allows you to make efficient use of spaceGuidelines for Installing S7-200 DevicesYou can install an S7-200 either on a panel or on a standard rail, and you can orient the S7-200either horizontally or vertically.Separate the S7-200 Devices from Heat, High Voltage, and ElectricalNoiseAs a general rule for laying out the devices of your system, always separate the devices thatgenerate high voltage and high electrical noise from the low-voltage, logic-type devices such asthe S7-200.When configuring the layout of the S7-200 inside your panel, consider the heat-generatingdevices and locate the electronic-type devices in the cooler areas of your cabinet. Operating anyelectronic device in a high-temperature environment will reduce the time to failure.Consider also the routing of the wiring for the devices in the panel. Avoid placing low voltagesignal wires and communications cables in the same tray with AC power wiring and high-energy,rapidly-switched DC wiring.Provide Adequate Clearance for Cooling and WiringS7-200 devices are designed for natural convection cooling. For proper cooling, you must providea clearance of at least 25 mm above and below the devices. Also, allow at least 75 mm of depth.CautionFor vertical mounting, the maximum allowable ambient temperature is reduced by10 degrees C. Mount the S7-200 CPU below any expansion modules.When planning your layout for the S7-200 system, allow enough clearance for the wiring andcommunications cable connections. For additional flexibility in configuring the layout of the S7-200system, use the I/O expansion cable.Power BudgetAll S7-200 CPUs have an internal power supply that provides power for the CPU, the expansionmodules, and other 24 VDC user power requirements.The S7-200 CPU provides the 5 VDC logic power needed for any expansion in your system. Paycareful attention to your system configuration to ensure that your CPU can supply the 5V powerrequired by your selected expansion modules. If your configuration requires more power than theCPU can supply, you must remove a module or sel