在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中,,有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置,例如電機的起停,電磁閥的開閉,,產(chǎn)品的計數(shù),溫度,、壓力,、流量的設(shè)定與控制等,工業(yè)現(xiàn)場中的這些自動控制問題,,可編程控制器(PLC)已成為解決的最有效的工具之一,。
一、 可編程序控制器(PLC)及編程器的選購
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,,如何選購PLC產(chǎn)品呢
1. 系統(tǒng)
首先應確定系統(tǒng)用PLC單機控制還是用PLC形成網(wǎng)絡(luò),,由此計算輸入、輸出(I/O)點數(shù),,并且在選購PLC時要在實際需要點數(shù)的基礎(chǔ)上預留10%的余量,。
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. 執(zhí)行速度
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. 合理選用PLC產(chǎn)品
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. 編程器的選購
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。正中方式易于現(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,,這種方式是效率最高的一種方式,,也是最常用的一種方式,但大部分軟件包價格昂貴,。
7.盡量選用大公司的產(chǎn)品
因為其產(chǎn)品質(zhì)量有保障,,且技術(shù)支持好,一般售后服務(wù)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(shè)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,,應加裝電源凈化元件(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(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(guān),、光電開關(guān)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“一”端不要與PLC的DC24V電源的“一”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的最大輸入電流或有漏電流時,,就會有誤動作,,降低靈敏度。所以應適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,。
兩線式傳感器(光電開關(guān)、無觸點開關(guān))有LED的限位開關(guān)時,,輸入漏電流會產(chǎn)生錯誤輸入或燈亮,,對策為連接泄放電阻降低輸入阻抗,阻值由圖1中公式推導:
晶體管或雙向可控硅輸出時,,若接到一個較大沖擊電流的設(shè)備上,,就必須考慮保護晶體管和可控硅。晶體管和可控硅可以經(jīng)受額定電流10倍的沖擊電流,,如果超出,,可按圖2、圖3之一來減少它:
5. 對感性負載處理
在輸入,、輸出端接感性負載時,,要在負載兩端并聯(lián)一個沖擊抑制器或二極管,二極管的陰極與電壓㈩極側(cè)連接,。
6. 外部互鎖與接地
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,,應在外部組成一個連鎖回路,。
接地:GR端子是大地接地端子。用防止感應電的專用接地線(截面積2mm2以上的電線)采用第三種接地方式(接地電阻100Ω以下),。
LG是噪音濾波器中性端子,,若因噪音大而產(chǎn)生誤動作,或為了防止電擊,,把LG與GR短接,,采用第三種接地方式。接地線的長度在20m以內(nèi)為宜,。
接地線與其它設(shè)備共用或與建筑物的金屬結(jié)構(gòu)連接會適得其反,,受到惡劣影響,。
7. 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(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(guān)技術(shù)手冊,。
四,、 PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
當用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。
最后還要向PLC的廠家尋求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和軟件支持及詳細技術(shù)資料,,至于選用幾層工作站,,依照系統(tǒng)大小而定。
五,、 軟件編制
在編制軟件前,,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(shè)備上調(diào)試,。