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廈門光沃自動化設備有限公司

小吳

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PLC，是在繼電器和計算機的基礎上發(fā)展而來的，并逐步發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置?？删幊绦蚩刂破饕云淇煽啃詷O高(可編程控制器的平均無故障時間可達幾十萬小時，約30年)、能經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗、使用方便等巨大優(yōu)越性，迅速占領了工業(yè)自動控制領域，成為工業(yè)自動控制的產(chǎn)品。
 為了適應PLC技術日益廣泛的應用趨勢，近年來，許多職業(yè)技術學校開設了PLC這門具有很強實踐性、創(chuàng)造性及時代發(fā)展性的課程。在PLC課程教學中，為使學生由被動聽課變?yōu)橹鲃犹角?、自主學習，達到掌握知識的目的為使學生所設計的程序更加合理，與實際應用更加接近，在PLC控制系統(tǒng)設計時應注意以下幾點。
 一、可編程序控制器(PLC)及編程器的選擇
 雖然大部分學校所用的PLC只有一兩種，但目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多，除國產(chǎn)品牌以外，國外的品牌有：日本OMRON、MITSUBISHI、FUJI、IDEC、HITACHI、松下，德國的西門子，韓國的LG等，我們除了要讓學生熟練掌握學?，F(xiàn)有PLC的應用外，還要讓學生了解其他產(chǎn)品PLC的特點和應用。那么如何選擇PLC產(chǎn)品呢?
 1.系統(tǒng)首先應按控制要求計算輸入、輸出(I/O)點數(shù)，并且在選用PLC時要在實際需要點數(shù)的基礎上預留10%的余量，以備系統(tǒng)的擴展或改造。
 2.確定負載類型根據(jù)PLC輸出端所帶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，或是晶閘管輸出。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。
 3.存儲容量與指令的執(zhí)行速度是PLC選型的重要指標，一般存儲量越大、速度越快的PLC價格就越高，盡管國外各廠家產(chǎn)品大體相同，但也有一定區(qū)別。
 4.“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1個或2個輸出點。當負載的種類多且電流大時，采用一個“COM”點帶1～2個輸出點的產(chǎn)品，當負載種類少數(shù)量多時，采用一個“COM”點帶4-8個輸出點產(chǎn)品。
 5.因為各生產(chǎn)廠家的開發(fā)軟件不同，系統(tǒng)地兼容性也是選購時的重點，目前還沒有發(fā)現(xiàn)完全兼容的產(chǎn)品，應根據(jù)系統(tǒng)合理選用PLC產(chǎn)品。
 6.編程器的選用：PLC編程可采取三種方式：一是用一般的手持式編程器，它只能用廠家規(guī)定的語句表中的語句編程。這種方式易于現(xiàn)場調(diào)試并且體積小、成本低，但它的效率低、適應機種類型少，比較適用于系統(tǒng)容量小、用量少的系統(tǒng)中。二是圖形編程器編程，這種方式采用圖形方式編程，方便直觀，一般電氣人員短期就可以應用自如，但編程器價格較高。三是用IBM及其兼容個人計算機+PLC軟件包編程，這種方式是效率zui高的一種方式，也是zui常用的一種方式，但大部分軟件包價格昂貴。不過有一些軟件包也可以網(wǎng)上免費下載。
 7.盡量選用大公司的產(chǎn)品，因為其產(chǎn)品質(zhì)量有保障，且好，一般售后服務也較好，有利于以后產(chǎn)品的擴展與軟、硬件升級。
 二、輸入、輸出回路的設計
 1.電源回路。PLC供電一般為AC85-240V(也有DC24V)，適應電源范圍較寬，但為了抗干擾，應加裝電源濾波器或1：1隔離變壓器。
 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，用其帶負載時應注意容量，同時做好防短路措施(因為該電源的過載或短路將影響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上的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電源的“—”端以及“COM”端相連，否則會影響PLC的運行。
 4.輸入的靈敏度。各生產(chǎn)廠家對PLC的輸入電壓和電流都有規(guī)定，當輸入元件的輸入電流大于PLC的zui大輸入電流或有漏電流時，就會有誤動作，降低靈敏度。所以應用弱電流輸入并對漏電流采取防護措施，并且選用輸入為供漏型輸入的PLC。
 5.外部互鎖與接地。(1)聯(lián)鎖。利用PLC控制電機正反轉(zhuǎn)等正、反動作時，為避免PC的異常動作引起事故及機械損壞，應在外部組成一個聯(lián)鎖回路。
 (2)接地：為了保證PLC控制系統(tǒng)的安全，在實際應用中PLC需可靠接地。接地線不得與其它設備共用或與建筑物的金屬結(jié)構(gòu)連接，否則會適得其反，受到惡劣影響。
 6.PLC外部驅(qū)動電路。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，可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動，同時應采用保護電路和浪涌吸收電路。另外PLC的輸入輸出布線也有一定要求，請參照各公司的使用說明書。
 三、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)及擴展模塊數(shù)量都有限制，當擴展仍不能滿足需要時，可采用網(wǎng)絡結(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，在進行軟件編程時要注意。當采用溫度等模擬模塊時，各廠家也有一些規(guī)定，請參閱相關技術手冊。
 四、PLC的網(wǎng)絡設計
 當用PLC進行網(wǎng)絡設計時，其難度比PLC單機控制大得多，首先應選用自己比較熟悉的機型，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仔細了解。否則不能適應實時要求，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。zui后還要向PLC的廠家尋求網(wǎng)絡設計和軟件支持及詳細技術資料，至于選用幾層工作站，依照系統(tǒng)大小而定。
 五、程序設計
 在設計程序前，應首先熟悉所選用的PLC產(chǎn)品說明書，待熟悉后再編程。若采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，應先畫出梯形圖，然后編程，這樣可以減少出錯，速度也快，編成完成后先空運轉(zhuǎn)，待各個動作正常后，再在設備上調(diào)試。