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      億維自動化:PLC控制系統的硬件設計

      發布時間: 2018-07-27

      PLC的品種繁多,其結構形式、性能、容量、指令系統、編程方法、價格等各有不同,使用場合也各有側重。因此,合理選擇PLC對于提高PLC控制系統的技術經濟指標起著重要作用。

      1、 PLC機型的選擇

      PLC機型的選擇應是在滿足控制要求的前提下,保證可靠、維護使用方便以及最佳的性能價格比。具體應考慮以下幾方面:

      (1)性能與任務相適應:對于小型單臺、僅需要數字量控制的設備,一般的小型PLC都可以滿足要求。對于以數字量控制為主,帶少量模擬量控制的應用系統,并選擇運算、數據處理功能較強的小型PLC。對于控制比較復雜,控制功能要求更高的工程項目可視控制規模及復雜程度,選用中檔或高檔PLC。

      (2)結構上合理、安裝要方便、機型上應統一。對于較復雜的和要求較高的系統一般應選用模塊式PLC。對于一個企業,控制系統設計中應盡量做到機型統一。

      (3)是否滿足響應時間的要求。為了減少PLC的I/O響應延遲時間,可以選用掃描速度高的PLC,使用高速I/O處理這一類功能指令,或選用快速響應模塊和中斷輸入模塊。

      (4)對聯網通信功能的要求。PLC作為工廠自動化的主要控制器件,大多數產品都具有通信聯網能力。選擇時應根據需要選擇通信方式。

      (5)其他特殊要求。對可靠性要求極高的系統,應考慮是否采用冗余控制系統或熱備份系統。

      2、 PLC容量估算

      PLC的容量指I/O點數和用戶存儲器的存儲容量兩方面的含義。在選擇PLC型號時不應盲目追求過高的性能指標,但是在I/O點數和存儲器容量方面除了要滿足控制系統要求外,還應留有余量,以做備用或系統擴展時使用。

      3、 I/O模塊的選擇

      在PLC控制系統中,為了實現對生產過程的控制,要將對象的各種測量參數,按要求的方式送入PLC。PLC經過運算、處理后,再將結果以數字量的形式輸出,此時也要把該輸出變換為適合于對生產過程進行控制的量。所以,在PLC和生產過程之間,必須設置信息的傳遞和變換裝置。這個裝置就是輸入/輸出(I/O)模塊。不同的信號形式,需要不同類型的I/O模塊。對PLC來講,信號形式可分為四類,分別是:數字量輸入信號、數字量輸出信號、模擬量輸入信號、模擬量輸出信號。

      4、 分配輸入/輸出點

      PLC機型及輸入/輸出(I/O)模塊選擇完畢后,首先,設計出PLC系統總體配置圖。然后依據工藝布置圖,參照具體的PLC相關說明書或手冊將輸入信號與輸入點、輸出控制信號與輸出點一一對應畫出I/O接線圖即PLC輸入/輸出電氣原理圖。

      PLC機型選擇完后輸入/輸出點數的多少是決定控制系統價格及設計合理性的重要因素,因此在完成同樣控制功能的情況下可通過合理設計以簡化輸入/輸出點數。

      5、 安全回路設計

      安全回路是保護負載或控制對象以及防止操作錯誤或控制失敗而進行連鎖控制的回路。在直接控制負載的同時,安全保護回路還給PLC輸入信號,以便于PLC進行保護處理。安全回路一般考慮以下幾個方面:短路保護、互鎖與聯鎖措施、失壓保護與緊急停車措施、極限保護。

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