基于西门子PLC的声光报警电路

于婷婷

（潍坊工程职业学院 山东 青州 262500）

声光报警电路是现代化自动控制系统中重要的一个环节，基于西门子PLC的声光报警电路解决了故障发生问题。声光报警包括声音报警和灯光报警两部分，当故障发生时，蜂鸣器鸣响同时故障指示灯闪烁。按下消铃按钮消去蜂鸣器，故障指示灯变为常亮，直到故障消失后，故障指示灯变为熄灭。

1 闪烁电路

闪烁电路是指示灯固定周期的亮灭，实际上就是一个震荡电路，闪烁电路可以是相同时间的亮灭，也可以是不相同时间的亮灭。本文以不等时间的闪烁为例。西门子s7-200中有多个指令可以实现这个功能。当故障发生时，故障指示灯以亮一秒灭两秒的频率闪烁。1.1 两个定时器组成的闪烁电路。西门子s7-200中TON是接通延时定时器，IN输入使能端有效时，TON开始计时，达到PT预设值后，TON的常开触点闭合，常闭触点断开。定时器有三种分辨率，分别是1 ms、10 ms、100 ms。本文采用100 ms的TON定时器。梯形图如图1所示。PLC切换到运行状态时，T38常闭触点闭合，接通延时定时器T37开始计时，2秒钟后T37常开触点闭合，当发生故障时，故障信号常开触点闭合，故障指示灯亮，同时T38定时器开始计时，1秒钟后T38常闭触点断开，T37定时器清零，T37常开触点立即断开，故障指示灯灭，从而开始下一个周期。

1.2 一个定时器组成的闪烁电路。西门子s7-200中的功能指令可以实现多个功能，其中比较指令是用来比较两个同种类型数据的大小，当满足比较条件时，比较触点闭合。梯形图如图2所示。当PLC切换到运行状态时，T37常闭触点闭合，接通延时定时器T37开始计时，当时间到达2秒时，比较触点接通，如果有故障发生，那么此时故障信号常开触点闭合，故障指示灯亮，定时器T37继续计时，再过1秒钟后定时时间到，T37常闭触点断开，T37定时器清零，比较触点断开，故障指示灯灭，从而开始下一个周期。

图1 两个定时器组成的闪烁电路

图2 一个定时器组成的闪烁电路

2 PLC硬件

本文采用的硬件是可编程控制器是西门子S7-200smart系列，安装接线比较简单，应用范围广泛。2.1 I/O分配表。声光报警电路的输入输出分配表如表1所示。

表1 输入输出分配表

2.2 硬件连接。本文采用CPU SR40(AC/DC/Relay，交流电源/直流输入/继电器输出)型PLC。按照输入/输出分配表，把三个输入元件和两个输出原件接到PLC上，PLC芯片采用220V电压供电，内部DC24V电源为输入元件供电，外部220V电源为输出电路供电。本文采用开关SA1模拟故障信号，现实中根据实际需要可以换成各类传感器。

3 控制程序

PLC S7-200控制程序梯形图程序一共包括4个部分：闪烁电路、故障指示灯电路、消铃电路、蜂鸣器电路。当发生故障时，故障信号I0.0闭合，故障指示灯以亮1秒灭2秒的频率闪烁，同时蜂鸣器鸣响。工作人员听到声音看到灯光信号后，按下消铃按钮，消铃电路中M0.0得电形成自锁，工作人员松开消铃按钮后，M0.0持续得电。其一，M0.0的常开触点闭合，使得故障指示灯电路中闪烁电路短路，指示灯由闪烁变为常亮，表示故障还未消失；其二，M0.0常闭触点断开，使得蜂鸣器电路断电，蜂鸣器停止鸣叫。最后等到工作人员处理后故障，故障信号消失，故障指示灯灭。试灯按钮作为保护环节是点动控制，平时用于检测指示灯与蜂鸣器的好坏。

PLC通信有两种方式：一是PC/PPI电缆连接方式；二是USB/PPI电缆连接方式。第一种是将电缆的PC端插入串行通信端口COM1中，第二种是将电缆的USB端插入计算机的USB端口中。两种方式中电缆的另外一端PPI端都是接到PLC的RS-485通信口端口0或者端口1中。在测试过程中，先连接好PLC的硬件部分，然后把控制程序下载到PLC中并开启程序监控，模拟故障信号，发出声光报警，按下消铃，测试实验结果。