基于PLC高密度I/O單元的車輛運行控制系統(tǒng)的改造
3 系統(tǒng)改造
原有系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了對系統(tǒng)的控制。但是在以上的分析中我們可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中控制信號多為數(shù)字量，而且點數(shù)相對較多，為了充分利用實驗室資源，決定將高密度i/o單元引入到系統(tǒng)中來，對原有系統(tǒng)進(jìn)行改造。我們采用的高密度單元都為32點，這樣原有系統(tǒng)的兩個輸入、輸出模塊都可以分別采用一個。具體改造如下：
?。?） 輸入模塊改造
系統(tǒng)共有22點數(shù)字量輸入，在此，只要采用1個32點的高密度單元就可以了。結(jié)合實驗室現(xiàn)有狀況，我們選用1個id215模塊來代替原有系統(tǒng)的兩個id212模塊。在原系統(tǒng)中，id212的com端接地，在此，由于id215是雙向晶體管輸入，即它的com為接地或者5～24vdc均可，所以，在改造過程中不存在電路轉(zhuǎn)換的問題，改造方案是可行的----將原信號線直接接到新的高密度模塊上來即可。
?。?） 輸出模塊改造
系統(tǒng)的輸出點數(shù)也較多，共23點。我們決定采用od215來代替原有的od225和od224，這里，od215用作32點靜態(tài)輸出用的晶體管輸出單元，其電路配置如圖2所示。
由以上的電路配置圖可以知道，od215和id215不同，它的com端只能接地，但是在原系統(tǒng)中，由其硬件電路決定了oc224以及oc225的com端必須接2～24vdc，所以，這里就不能直接換接了。同時，由od215模塊的性能可知，其最大開關(guān)能力為5vdc＋10%35ma（280ma/公共端，1.12a/單元，輸出電阻4.7kω），在改造過程中還是要考慮到模塊的最大負(fù)荷能力，以免燒壞模塊。系統(tǒng)中共有23點數(shù)字量輸出：12個叉道控制信號;6個方向控制信號;1個蜂鳴器外加4個紅/綠燈信號（其中前19個信號都是繼電器輸出）。
·紅/綠燈電路改造
在對紅/綠燈電路進(jìn)行改造之前，首先要得出電路的工作原理。實驗表明，系統(tǒng)的紅/綠燈電路本身存在一個門檻電壓的問題，也就是說只有達(dá)到一定的電壓值時，紅/綠燈才會發(fā)光。同時結(jié)合模塊性能，對原有電路進(jìn)行改造是可行的。
首先考慮到要在原有系統(tǒng)中增加一個上拉電阻r1，這樣就可以解決od215和oc224以及oc225的com端的矛盾了，整個系統(tǒng)處于“負(fù)邏輯”的控制狀態(tài)，這里所接的上拉電阻的阻值要盡可能的大（首選一般在1k~5k之間）。這樣在此路信號為高電平的時候，模塊中單路電流才會很小，控制在35ma之內(nèi)不會超過模塊的限流電流值;同時還要考慮到紅/綠燈電路的門檻電壓的問題。多次實驗表明：在上拉電阻r1小到將近500ω的時候，才能保證紅/綠燈電路的正常工作;同時在模塊的輸出側(cè)增加一個電阻模塊r2分流以避免模塊中單路電流過大，從而保護(hù)了模塊。這樣一來，改造后的系統(tǒng)便可保證原有系統(tǒng)既正常又安全的工作。系統(tǒng)的改造電路如圖3所示。圖3中：r1=500ω，r2=170ω，模塊輸出為高電平時，紅/綠燈電壓約為3v，沒有超過其門檻電壓，不導(dǎo)通;輸出為低電平時，紅/綠燈電壓約為7v，正常工作。
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