廠用PLC控制系統(tǒng)設(shè)計要點

1、    廠用plc控制系統(tǒng)設(shè)計要點    張作為摘要：在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有各種開關(guān)量及模擬量的控制設(shè)備，如何精確地控制這些設(shè)備按要求運行是非常重要的。因此一個好的控制系統(tǒng)是必須的，可編程控制器（plc）很好的解決這一點，本文敘述了plc控制系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)該注意的問題。abstract: in the field of industrial production have a variety of switch and analog control equipment, how to accurately control the equipment accord

2、ing to the requirements of operation is very important. so a good control system is required, the programmable controller ( plc ) is a good solution to this point, this paper describes the plc control system design should pay attention to the problem.關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)設(shè)計key words: control；system；design中圖分類號：t

3、m571.61一個好的plc控制系統(tǒng)主要包含可靠的plc硬件，簡潔、嚴密、可讀性好的程序以及高抗干擾措施等方面。1硬件選擇硬件是軟件的載體，高質(zhì)量的硬件是實現(xiàn)軟件設(shè)計以及高精度控制的基礎(chǔ)。因此，plc型號的選擇是否合適直接關(guān)系到整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。1.1 系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定系統(tǒng)用plc單機控制，還是用plc形成網(wǎng)絡(luò)，由此計算plc輸入、輸出點數(shù)，并且在選購plc時要在實際需要點數(shù)的基礎(chǔ)上留有一定余量（10%）。1.2 確定負載類型根據(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，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或晶閘管輸出。

4、不同的負載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是很重要的。1.3 存儲容量與速度盡管國外各廠家的plc產(chǎn)品大體相同，但也有一定的區(qū)別。目前還未發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品。各個公司的開發(fā)軟件都不相同，而用戶程序的存儲容量和指令的執(zhí)行速度是兩個重要指標(biāo)。一般存儲容量越大、速度越快的plc價格就越高，但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用plc產(chǎn)品。1.4 編程器的選購plc編程可采用三種方式：1）用一般的手持編程器編程，它只能用商家規(guī)定語句表中的語句編程。這種方式效率低，但對于系統(tǒng)容量小，用量小的產(chǎn)品比較適宜，并且體積小，易于現(xiàn)場調(diào)試，造價也較低。2）用圖形編程器編程，該編程器采用梯形圖編程，方便直觀，一

5、般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如，但該編程器價格較高。3）用ibm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，但大部分公司的plc開發(fā)軟件包價格昂貴，并且該方式不易于現(xiàn)場調(diào)試。因此，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易，開發(fā)周期的長短以及資金的情況合理選購plc產(chǎn)品。2輸入回路的設(shè)計電源回路 plc供電電源一般為 ac85240v（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）。2.1 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，同時作好防短路措施

6、（因為該電源的過載或短路都將影響plc的運行）。2.2外部dc24v電源若輸入回路有 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。輸入的靈敏度各廠家對plc的輸人端電壓和電流都有規(guī)定，如日本三菱公司f7n系列plc的輸入值為：dc24v、7ma，啟動電流為45ma，關(guān)斷電流小于15ma，因此，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)電阻時，應(yīng)考慮輸入電流超過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

7、用輸人為共漏型輸入的 plc，bp輸入元件的公共點電位相對為負，電流是流出 plc的輸入端。3輸出回路的設(shè)計3.1 各種輸出方式之間的比較（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。其壽命隨帶負載電流的增加而減少，一般在幾十萬次至幾百萬次之間，有的公司產(chǎn)品可達1000萬次以上，響應(yīng)時間為10ms。（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

8、dc 530v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（510a），再驅(qū)動負載，可大大減小。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)的可行性。“com”點的選擇不同的 plc

9、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12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48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，12個輸出時加2a的熔絲，48點輸出的加510a的熔絲，因 plc內(nèi)部一般沒有熔絲。對于 plc輸出不能直接帶動負載的情況下，必須在外部采用驅(qū)動電路,可以用三極管驅(qū)，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

10、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，可參考各公司的使用說明書。4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)；同時，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，可參考看相關(guān)的技術(shù)手冊。5plc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