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PLC的選型要求
選擇適當(dāng)型號(hào)的PLC是PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一步。目前,國內(nèi)外PLC生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC品種已達(dá)數(shù)百個(gè),其性能各有特點(diǎn),價(jià)格也不盡相同。所以,在設(shè)計(jì)時(shí),首先要根據(jù)機(jī)型統(tǒng)一的原則來考慮,盡可能考慮采用與本企業(yè)正在使用的同系列的PLC,以便于學(xué)習(xí)、掌握、維護(hù)的方便性,備品配件的通用性,且可減少編程的投資。在此基礎(chǔ)上還要充分考慮下面因素,以便選擇較佳型號(hào)的PLC:
1、 I/O設(shè)備的數(shù)量和性質(zhì)
在選擇PLC時(shí),首先應(yīng)對(duì)系統(tǒng)要求的輸入、輸出有詳細(xì)的了解,即輸入量有多少,輸出量有多少,哪些是開關(guān)(或數(shù)字)量,哪些是模擬量,對(duì)于數(shù)字型輸出量還應(yīng)了解負(fù)載的性質(zhì),以選擇合適的輸出形式(雙向可控硅型)。在確定了PLC的控制規(guī)模后,還要考慮一定的余量,以適應(yīng)工藝流程的變動(dòng)及系統(tǒng)功能的擴(kuò)充,一般可按10~15%的余量來考慮。另外,還要考慮PLC的結(jié)構(gòu),從I/O點(diǎn)數(shù)的搭配上加以分析,決定選擇整體式還是模塊式的PLC。
在確定了PLC的輸入量和輸出量的點(diǎn)數(shù)及性質(zhì)后,就可以進(jìn)一步確定各種I/O模板的型號(hào)和數(shù)量。開關(guān)量I/O模板的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)有4、8、16、32、64點(diǎn),點(diǎn)數(shù)多的模板,每點(diǎn)平均價(jià)格相對(duì)較低。對(duì)開關(guān)量I/O模板的外部接線方式可分為隔離式和匯點(diǎn)式,隔離式的每點(diǎn)平均價(jià)格較高。如果信號(hào)之間不需要隔離,應(yīng)選用匯點(diǎn)式的I/O模板。在整體式PLC機(jī)中,各個(gè)I/O端子也有隔離式和匯點(diǎn)式之分,以滿足不同電壓等級(jí)的輸入/輸出器件的需要。
2、PLC的功能
要根據(jù)該系統(tǒng)的控制過程和控制規(guī)律,確定PLC機(jī)應(yīng)具有的功能。各個(gè)系列不同規(guī)格的PLC機(jī)所具有的功能并不完全相同。如有些小型PLC只有開關(guān)量的邏輯控制功能,而不具備數(shù)據(jù)處理和模擬量處理功能。當(dāng)某個(gè)系統(tǒng)還要求進(jìn)行位置控制、溫度控制、PID控制等閉環(huán)控制時(shí),應(yīng)考慮采用模板式PLC,并選擇相應(yīng)的特殊功能的I/O模塊,否則這些算法都用PLC的梯形圖設(shè)計(jì),一方面編程困難,另一方面也占用了大量的程序空間。
另外,還應(yīng)考慮PLC的運(yùn)算速度,特別是當(dāng)使用模擬量控制和高速計(jì)數(shù)器等功能時(shí),應(yīng)弄清PLC機(jī)的最l高工作頻率是否滿足要求。
3、用戶程序存儲(chǔ)器的容量
合理確定PLC的用戶程序存儲(chǔ)器的容量,是PLC應(yīng)用設(shè)計(jì)及選型中不可缺少的環(huán)節(jié)。一般說來,用戶程序存儲(chǔ)器的內(nèi)存容量與內(nèi)存利用率、開關(guān)量I/O總數(shù)、模擬量I/O點(diǎn)數(shù)及設(shè)計(jì)者的編程水平有關(guān)。
簡(jiǎn)單的估算公式:內(nèi)存字?jǐn)?shù)=(開關(guān)量I/O總點(diǎn)數(shù)+模擬量I/O點(diǎn)數(shù) X 16) X 10,式中:每個(gè)模擬量通道(或I/O點(diǎn))相當(dāng)16個(gè)開關(guān)量I/O點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,可考慮留有20~25%的裕量。對(duì)于工藝比較復(fù)雜的系統(tǒng),應(yīng)適當(dāng)增加存儲(chǔ)器的容量,否則,當(dāng)控制較復(fù)雜、數(shù)據(jù)處理量大時(shí),可能出現(xiàn)存儲(chǔ)器容量不夠的問題。
遵循這些設(shè)計(jì)要求和準(zhǔn)則,充分考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與工藝流程,運(yùn)用所學(xué)的PLC知識(shí),做好現(xiàn)場(chǎng)施工調(diào)試、安裝等等。
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PLC輸出類型選擇和注意事項(xiàng)
1、一定要關(guān)注負(fù)載容量。
輸出端口須遵守允許最l大電流限制,以保證輸出端口的發(fā)熱限制在允許范圍。繼電器的使用壽命與負(fù)載容量有關(guān),當(dāng)負(fù)載容量增加時(shí),觸點(diǎn)壽命將大大降低,因此要特別關(guān)注。
2、一定要關(guān)注負(fù)載性質(zhì)。
感性負(fù)載在開合瞬間會(huì)產(chǎn)生瞬間高壓,因此表面上看負(fù)載容量可能并不大,但是實(shí)際上負(fù)載容量很大,繼電器的壽命將大大縮短,因此當(dāng)驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)應(yīng)在負(fù)載兩端接入吸收保護(hù)電路。尤其在工作頻率比較高時(shí)務(wù)必增加保護(hù)電路。從客戶的使用情況來看,增加吸收保護(hù)電路后的改善效果十分明顯。根據(jù)電容的特性,如果直接驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載,在導(dǎo)通瞬間將產(chǎn)生沖擊浪涌電流,因此原則上輸出端口不宜接入容性負(fù)載,若有必要,需保證其沖擊浪涌電流小于規(guī)格說明中的最l大電流。
3、一定要關(guān)注動(dòng)作頻率。
當(dāng)動(dòng)作頻率較高時(shí),建議選擇晶體管輸出類型,如果同時(shí)還要驅(qū)動(dòng)大電流則可以使用晶體管輸出驅(qū)動(dòng)中間繼電器的模式。當(dāng)控制步進(jìn)電機(jī)/伺服系統(tǒng),或者用到高速輸出/PWM波,或者用于動(dòng)作頻率高的節(jié)點(diǎn)等場(chǎng)合,只能選用晶體管型。PLC對(duì)擴(kuò)展模塊與主模塊的輸出類型并不要求一致,因此當(dāng)系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)較多而功能各異時(shí),可以考慮繼電器輸出的主模塊擴(kuò)展晶體管輸出或晶體管輸出主模塊擴(kuò)展繼電器輸出以達(dá)到較佳配合。事實(shí)證明,根據(jù)負(fù)載性質(zhì)和容量以及工作頻率進(jìn)行正確選型和系統(tǒng)設(shè)計(jì),輸出口的故障率明顯下降。
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