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技術(shù)頻道

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計步驟及注意事項

一、硬件選購

  目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多,性價比越來越高,可選范圍越來越大,為此,我們在選購時應(yīng)從下面幾個方面綜合考慮,合理選購PLC產(chǎn)品:

  1.1、系統(tǒng)規(guī)模 首先應(yīng)確定系統(tǒng)是用PLC單機控制,還是用PLC網(wǎng)絡(luò)控制,并由此計算PLC輸入、輸出點數(shù) 在確定PLC輸入 輸出點數(shù)時一般要在實際需要點數(shù)的基礎(chǔ)上留有10%的余量。

  1.2、負載類型 根據(jù)PLC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型,是大電流還是小電流,以及PLC輸出點動作的頻率等因素來確定輸出端采用繼電器輸出,還是晶體管輸出,或品閘管輸出不同的負載選用不同的輸出方式,這對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是很重要的。

  1.3、存儲容量 與速度 一般存儲容量越大、速度越快的PLC價格就越高 我們在選擇時不應(yīng)盲目追求大容量高速度,而應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小合理的選用PLC產(chǎn)品。

  1.4、工作環(huán)境 工作環(huán)境是PLC工作的硬性指標(biāo)。自控系統(tǒng)將人們從繁忙的工作和惡劣的環(huán)境中解脫出來,就要求自控系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境,諸如溫度、濕度、噪音、信號屏蔽、工作電壓等,一定要選擇適應(yīng)實際工作環(huán)境的產(chǎn)品。

  1.5 、售后服務(wù) 應(yīng)盡量選用大公司的產(chǎn)品,其質(zhì)量有保障,且技術(shù)支持好,一般售后服務(wù)也較好,還有利于你的產(chǎn)品擴展與軟件升級。

二、輸入回路設(shè)計注意事項:

  2.1、 電源回路PLC供電電源一般為AC85-240V(也有DC24V),適應(yīng)電源范圍較寬,但為了抗干擾,應(yīng)加裝電源凈化元件(如電源濾波器 1: 1隔離變壓器等)。

  2.2、PLC上DC24V電源的使用 各公司PLC產(chǎn)品上一般都有 DC24V 電源,但該電源容量小,為幾十毫安至幾百毫安,用其帶負載時要注意容量,同時要有短路保護措施。

  2.3、 外部DC24V電源的使用 若輸入回路有 DC24V供電的接近開關(guān) 光電開關(guān)等,而PLC上DC24V電源容量不夠時,要從外部提供DC24V電源,但該電源的 - 端不要與PLC的DC24V的 - 端以及COM端相連,否則會影響PLC的運行。

  2.4、 輸入的靈敏度 當(dāng)輸入電壓 電流小于各廠家對 PLC 的輸人端電壓和電流的規(guī)定,如當(dāng)輸入回路串有二極管或電阻(不能完全啟動),或者有并聯(lián)電阻或有漏電流時(不能完全切斷),就會有誤動作,造成靈敏度下降,對此應(yīng)采取措施。當(dāng)輸入器件的輸入電流大于PLC的最大輸入電流時,也會引起誤動作,應(yīng)采用弱電流的輸入器件,并且選用輸入為共漏型輸入的PLC。

三、輸出回路設(shè)計注意事項:

  3.1、輸出方式選擇

  (1)繼電器輸出:優(yōu)點是不同公共點之間可帶不同的交直流負載,且電壓也可不同,帶負載電流可達2A 點;但繼電器輸出方式不適用于高頻動作的負載,這是由繼電器的壽命決定的 (2)晶閘管輸出:帶負載能力為0.2A/ 點,只能帶交流負載,可適應(yīng)高頻動作,響應(yīng)時間為 1ms (3)晶體管輸出:最大優(yōu)點是適應(yīng)于高頻動作,響應(yīng)時間短,一般為0.2ms左右,但它只能帶DC5-30V的負載,最大輸出負載電流為0.5A/點,但每4點不得大于0.8A。當(dāng)你的系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘 6 次以下時,應(yīng)首選繼電器輸出,因其電路設(shè)計簡單,抗干擾和帶負載能力強 當(dāng)頻率為 10 次/min 以下時,既可采用繼電器輸出方式,也可采用PLC輸出驅(qū)動達林頓三極管(5-10A),再驅(qū)動負載。

3.2、抗干擾與外部互鎖

  當(dāng)PLC輸出帶感性負載,負載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊,為此,對直流感性負載應(yīng)在其旁邊并接續(xù)流二極管,對交流感性負載應(yīng)并接浪涌吸收電路,可有效保護 PLC 當(dāng)兩個物理量的輸出在 PLC內(nèi)部已進行軟件互鎖后,在 PLC的外部也應(yīng)進行互鎖,以加強系統(tǒng)的可靠性。

3.3、 COM 點的選擇

不同的PLC產(chǎn)品,其COM點的數(shù)量是不一樣的,有的一個COM點帶8個輸出點,有的帶4個輸出點,也有帶2個或1個輸出點的 當(dāng)負載的種類多,且電流大時,采用一個COM點帶1-2個輸出點的PLC產(chǎn)品;當(dāng)負載數(shù)量多而種類少時,采用一個 COM 點帶4-8 個輸出點的PLC產(chǎn)品,這樣會對電路設(shè)計帶來很多方便 每個COM點處加一熔絲,1-2個輸出時加 2A 的熔絲,4-8點輸出的加5-10A的熔絲。

3.4、PLC外部驅(qū)動電路

對于PLC輸出不能直接帶負載的情況下,必須在外部采用驅(qū)動電路:可以用三極管驅(qū)動,也可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動,同時應(yīng)采用保護電路和浪涌吸收電路,且每路有顯示二極管(LED)指示。印制板應(yīng)做成插拔式,易于維修PLC的輸入輸出布線也有一定的要求,請看各公司的使用說明書。

四、擴展模塊的選用

  對于小的系統(tǒng),如80點以內(nèi)的系統(tǒng)。一般不需要擴展,當(dāng)系統(tǒng)較大時,就要擴展。不同公司的產(chǎn)品,對系統(tǒng)總點數(shù)及擴展模塊的數(shù)量都有限制,當(dāng)擴展仍不能滿足要求時,可采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。有些廠家產(chǎn)品的個別指令不支持擴展模塊,因此,在進行軟件編制時要注意當(dāng)采用溫度等模擬模塊時,各廠家也有一些規(guī)定,請看相關(guān)的技術(shù)手冊。各公司的擴展模塊種類很多,如單輸入模塊、單輸出模塊輸入輸出模塊、溫度模塊、高速輸入模塊等。

五、PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

  當(dāng)用PLC進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時,其難度比PLC單機控制大得多 首先你應(yīng)選用自己較熟悉的機型,對其基本指令和功能指令有較深入的了解,并且指令的執(zhí)行速度和用戶程序存儲容量也應(yīng)仔細了解。否則,不能適應(yīng)你的實時要求,造成系統(tǒng)崩潰。另外,對通信接口、通信協(xié)議數(shù)據(jù)傳送速度等也要考慮。最后,還要向PLC的商家尋求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和軟件技術(shù)支持及詳細的技術(shù)資料,至于選用幾層工作站,依你的系統(tǒng)大小而定。

六、軟件編制

  在編制軟件前,應(yīng)首先熟悉所選用的PLC產(chǎn)品的軟件說明書,待熟練后再編程。若用圖形編程器或軟件包編程,則可直接編程,若用手持編程器編程,應(yīng)先畫出梯形圖,然后編程,這樣可少出錯,速度也快編程結(jié)束后先空調(diào)程序,待各個動作正常后,再在設(shè)備上調(diào)試。


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PLC
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