PLC控製係統設計的要點

在現代化的工業生產設備中，有大量的數字量及模擬量的控製裝置，例如電機的起停，電磁閥的開閉，產品的計數，溫度
、壓力
、流量的設定與控製等
，工業現場中的這些自動控製問題，若采用可編程序控製器(plc)來解決自動控製問題已成為最有效的工具之一
，本文敘述plc控製係統設計時應該注意的問題。
   控製硬件選購目前市場上的plc產品眾多。國產品牌有：永宏、和利時hollsys、kinco等；國外有：日本的 omron、mitsubishi、鬆下；德國的siemens，韓國的lg等。近幾年，plc產品的價格有較大的下降
，其性價比越來越高，這是眾多技術人員選用plc的重要原因。但各品牌的plc在性能指標上都有著較大的差異。所以如何選購plc產品成為了係統設計和係統功能要求的重要環節。    1．係統規模首先應確定係統用 plc單機控製

，還是用plc形成網絡，由此計算plc輸入、輸出點數，並且在選購plc時要在實際需要點數的基礎上留有一定餘量(10%)。
   2．確定負載類型根據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shu出chu點dian動dong作zuo的de頻pin率lv等deng，從cong而er確que定ding輸shu出chu端duan采cai用yong繼ji電dian器qi輸shu出chu
，還hai是shi晶jing體ti管guan輸shu出chu
，或huo晶jing閘zha管guan輸shu出chu。不bu同tong的de負fu載zai選xuan用yong不bu同tong的de輸shu出chu方fang式shi
，對dui係xi統tong的de穩wen定ding運yun行xing是shi很hen重zhong要yao的de。
   3．存儲容量與速度盡管國外各廠家的plcchanpindatixiangtong，danyeyouyidingdequbie。muqianhaiweifaxiangegongsizhijianwanquanjianrongdechanpin。gegegongsidekaifaruanjiandoubuxiangtong，eryonghuchengxudecunchuronglianghezhilingdezhixingsudushilianggezhongyaozhibiao。yibancunchurongliangyueda、速度越快的plc價格就越高
，但應該根據係統的大小合理選用plc產品。
   4．編程器的選購 plc編程可采用三種方式：
   yishiyongyibandeshouchibianchengqibiancheng，tazhinengyongshangjiaguidingyujubiaozhongdeyujubiancheng。zhezhongfangshixiaolvdi
，danduiyuxitongrongliangxiao，yongliangxiaodechanpinbijiaoshiyi，bingqietijixiao，yiyuxianchangtiaoshi

，zaojiayejiaodi。
   二是用圖形編程器編程，該編程器采用梯形圖編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內就可應用自如
，但該編程器價格較高。
   三是用個人計算機加plc軟件包編程，這種方式是效率最高的一種方式。基於電腦筆記本的普及和plc軟件編程的方便性，並且易於現場調試。這種方式是用戶最喜歡用的一種方式。
   因此

，應根據係統的大小與難易，開發周期的長短以及資金的情況合理選購plc產品。
    5．盡量選用大公司的產品其質量有保障
，且技術支持好
，一般售後服務也較好，還有利於你的產品擴展與軟件升級。
   輸入回路的設計
   1．電源回路 plc供電電源一般為 ac85—240v(也有dc24v)
，適應電源範圍較寬，但為了抗幹擾，應加裝電源淨化元件(如電源濾波器、1：1隔離變壓器等)。
   2．plc上dc24v電源的使用，各公司 plc產品上一般都有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


，同時作好防短路措施(因為該電源的過載或短路都將影響plc的運行)。
   3. 外部dc24v電源 若輸入回路有 dc24v供電的接近開關、光電開關等，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。
   4．輸入的靈敏度各廠家對plc的輸人端電壓和電流都有規定

，如日本三菱公司fx係列plc的輸入值為：dc24v、7ma，啟動電流為4．5ma
，關斷電流小於1．5ma，因此，當輸入回路串有二極管或電阻(不能完全啟動)，或者有並聯電阻或有漏電流時(不能完全切斷)，就會有誤動作
，靈敏度下降，對此應采取措施。另一方麵
，當輸入器件的輸入電流大於plc的最大輸入電流時，也會引起誤動作，應采用弱電流的輸入器件
，並且選用輸人為共漏型輸入的 plc，輸入元件的公共點電位相對為負
，電流是流出 plc的輸入端。
   輸出回路的設計
   1．各種輸出方式之間的比較
   (1)繼電器輸出：優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dan繼ji電dian器qi輸shu出chu方fang式shi不bu適shi用yong於yu高gao頻pin動dong作zuo的de負fu載zai
，這zhe是shi由you繼ji電dian器qi的de壽shou命ming決jue定ding的de。其qi壽shou命ming隨sui帶dai負fu載zai電dian流liu的de增zeng加jia而er減jian少shao
，一yi般ban在zai幾ji十shi萬wan次ci至zhi幾ji百bai萬wan次ci之zhi間jian
，有you的de公gong司si產chan品pin可ke達da1000萬次以上，響應時間為10ms
   (2)晶閘管輸出：帶負載能力為0．2a／點，隻能帶交流負載，可適應高頻動作，響應時間為1ms.
   (3)晶體管輸出：最大優點是適應於高頻動作，響應時間短
，一般為0．2ms左右，但它隻能帶 dc 5—30v的負載，最大輸出負載電流為0．5a／點
，但每4點不得大於0．8a。
當你的係統輸出頻率為每分鍾6次以下時，應首選繼電器輸出，因其電路設計簡單，抗幹擾和帶負載能力強。當頻率為10次／min以下時，既可采用繼電器輸出方式
；也可采用pc輸出驅動達林頓三極管(5—10a)
，再驅動負載(見圖2)，可大大減小
   2．抗幹擾與外部互鎖當 plc輸出帶感性負載
，負載斷電時會對plc的輸出造成浪湧電流的衝擊，為此，對直流感性負載應在其旁邊並接續流二極管，對交流感性負載應並接浪湧吸收電路
，可有效保護plc。
當兩個物理量的輸出在plc內部已進行軟件互鎖後，在plc的外部也應進行互鎖
，以加強係統的可靠性。
   3．“com“點的選擇不同的 plc產品
，其“com”點的數量是不一樣的，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產品；當負載數量多而種類少時
，采用一個“com”點帶4—8個輸出點的plc產品，這樣會對電路設計帶來很多方便。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，因 plc內部一般沒有熔絲。
   4．plc外部驅動電路對於 plc輸出不能直接帶動負載的情況下，必須在外部采用驅動電路：可以用三極管驅
，也可以用固態繼電器或晶閘管電路驅動，同時應采用保護電路和浪湧吸收電路
，且每路有顯示二極管(led)指示。印製板應做成插拔式，易於維修。
   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。
   擴展模塊的選用
   對於小的係統，如80點以內的係統．一般不需要擴展；當係統較大時
，就要擴展。不同公司的產品
，對係統總點數及擴展模塊的數量都有限製，當擴展仍不能滿足要求時，可采用網絡結構；同tong時shi，有you些xie廠chang家jia產chan品pin的de個ge別bie指zhi令ling不bu支zhi持chi擴kuo展zhan模mo塊kuai，因yin此ci，在zai進jin行xing軟ruan件jian編bian製zhi時shi要yao注zhu意yi。當dang采cai用yong溫wen度du等deng模mo擬ni模mo塊kuai時shi，各ge廠chang家jia也ye有you一yi些xie規gui定ding，請qing看kan相xiang關guan的de技ji術shu手shou冊ce。
   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。 plc的這種模塊化設計為用戶的產品開發提供了方便。
   plc的網絡設計
   當用plc進行網絡設計時，其難度比plc單dan機ji控kong製zhi大da得de多duo。首shou先xian你ni應ying選xuan用yong自zi己ji較jiao熟shu悉xi的de機ji型xing，對dui其qi基ji本ben指zhi令ling和he功gong能neng指zhi令ling有you較jiao深shen入ru的de了le解jie，並bing且qie指zhi令ling的de執zhi行xing速su度du和he用yong戶hu程cheng序xu存cun儲chu容rong量liang也ye應ying仔zai細xi了le解jie。否fou則ze，不bu能neng適shi應ying你ni的de實shi時shi要yao求qiu，造zao成cheng係xi統tong崩beng潰kui。另ling外wai
，對dui通tong信xin接jie口kou、通信協議、數據傳送速度等也要考慮。
  最後，還要向 plc的商家尋求網絡設計和軟件技術支持及詳細的技術資料
，至於選用幾層工作站，依你的控製要求與係統大小而定。
   軟件編製
   在編製軟件前，應首先熟悉所選用的 plcchanpinderuanjianshoucejibianchengzhilingshouce
，daishulianhouzaibiancheng。ruoyongtuxingbianchengqiyuruanjianbaobiancheng，zekezhijiebiancheng，ruoyongshouchibianchengqibiancheng，yingxianhuachutixingtu，ranhoubiancheng，zheyangkeshaochucuo，suduyekuai。ruoyonggerenjisuanjiyuruanjianbiancheng，bianchengjieshuhouxianfangzhenchengxu
，daigegedongzuozhengchanghou，zaizaishebeishangtiaoshi。
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