PLC的機(jī)型選擇基本原則

機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭佳的性能價(jià)格比。

1．合理的結(jié)構(gòu)型式

整體式PLC的每一個(gè)I／O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，且體積相對(duì)較小，所以一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便，I／O點(diǎn)數(shù)量、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I／O模塊的種類等方面，選擇余地較大。維修時(shí)只要更換模塊，判斷故障的范圍也很方便。因此，模塊式PLC一般適用于較復(fù)雜系統(tǒng)和環(huán)境差（維修量大）的場合。

2．安裝方式的選擇

根據(jù)PLC的安裝方式，系統(tǒng)分為集中式、遠(yuǎn)程I／O式和多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I／O硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低。大型系統(tǒng)經(jīng)常采用遠(yuǎn)程I／O式，因?yàn)樗鼈兊难b置分布范圍很廣，遠(yuǎn)程I／O可以分散安裝在I／O裝置附近，I／O連線比集中式的短，但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程I／O電源。多臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型PLC，但要附加通信模塊。

3．相當(dāng)?shù)墓δ芤?/p>

一般小型（低檔）PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，對(duì)于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。對(duì)于以開關(guān)量控制為主，帶少量模擬量控制的系統(tǒng)，可選用能帶A／D和D／A單元。具有加減算術(shù)運(yùn)算。數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC。

對(duì)于控制較復(fù)雜，要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能，可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度，選用中檔或PLC。但是中、PLC價(jià)格較貴，一般大型機(jī)主要用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。

4．響應(yīng)速度的要求

PLC的掃描工作方式引起的延遲可達(dá)2－3個(gè)掃描周期。對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用場合來說，PLC的響應(yīng)速度都可以滿足要求，不是主要問題。然而對(duì)于某些個(gè)別場合，則要求考慮PLC的響應(yīng)速度。為了減少PLC的I／O響應(yīng)的延遲時(shí)間，可以選用掃描速度高的PLC，或選用具有高速I／O處理功能指令的PLC，或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等。

5．系統(tǒng)可靠性的要求

對(duì)于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足。對(duì)可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余控制系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。

6．機(jī)型統(tǒng)一

一個(gè)企業(yè)，應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一。主要考慮以下三個(gè)方面的問題：

（l）同一機(jī)型的PLC，其編程方法相同，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高。

（2）同一機(jī)型的PLC，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理。

（3）同一機(jī)型的PLC，其設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián)信，配上位計(jì)算機(jī)后易于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)。

繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理及其在電機(jī)控制中的應(yīng)用舉例

繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理

      l-2a是繼電器結(jié)構(gòu)示意圖，它主要由電磁線圈、鐵心、觸點(diǎn)和復(fù)位彈簧組成。繼電器有兩種不同的觸點(diǎn)，在線圈斷電時(shí)處于斷開狀態(tài)的觸點(diǎn)稱為常開觸點(diǎn)(如圖1-2中的觸3，4)，處于閉合狀態(tài)的觸點(diǎn)稱為常閉觸點(diǎn)(如圖1-2中的觸點(diǎn)1，2)。

當(dāng)線圈通電時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生磁力，吸引銜鐵，使常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合。線圈電流消失后，復(fù)位彈簧使銜鐵返回原來的位置，常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。圖l-2b是繼電器的線圈、常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)在電路圖中的符號(hào)。一只繼電器可能有若干對(duì)常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。在繼電器電路圖中，一般用相同的由字母、數(shù)字組成的文字符號(hào)(如KA2)來標(biāo)注同一個(gè)繼電器的線圈和觸點(diǎn)。

接觸器在電機(jī)控制中的應(yīng)用

是用交流接觸器控制異步電動(dòng)機(jī)的主電路、控制電路和有關(guān)的波形圖。接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理與繼電器的基本相同，區(qū)別僅在于繼電器觸點(diǎn)的額定電流較小，而接觸器是用來控制大電流負(fù)載的，例如它可以控制額定電流為幾十安至幾千安的異步電動(dòng)機(jī)。按下起動(dòng)按鈕SBl，它的常開觸點(diǎn)接通，電流經(jīng)過SBl的常開觸點(diǎn)和停止按鈕SB2、作過載保護(hù)用的熱繼電器FR的常閉觸點(diǎn)，流過交流接觸器KM的線圈，接觸器的銜鐵被吸合，使主電路中的3對(duì)常開觸點(diǎn)閉合，異步電動(dòng)機(jī)M的三相電源被接通，電動(dòng)機(jī)開始運(yùn)行，控制電路中接觸器KM的常開觸點(diǎn)同時(shí)接通。放開起動(dòng)按鈕后，SBl的常開觸點(diǎn)斷開，電流經(jīng)KM的常開觸點(diǎn)和SB2、FR的’常閉觸點(diǎn)流過KM的線圈，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。KM的常開觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的這種功能稱為“自鎖”或“自保持”，它使繼電器電路具有類似于R-S觸發(fā)器的記憶功能。

在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)按停止按鈕SB2，它的常閉觸點(diǎn)斷開，使KM的線圈失電，KM的主觸點(diǎn)斷開，異步電動(dòng)機(jī)的三相電源被切斷，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行i同時(shí)控制電路中KM的常開觸點(diǎn)斷開。當(dāng)停止按鈕SB2被放開，其常閉觸點(diǎn)閉合后，KM的線圈仍然失電，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)保持停止運(yùn)行狀態(tài)。圖1.3給出了有關(guān)信號(hào)的波形圖，圖中用高電平表示1狀態(tài)(線圈通電、按鈕被按下)，用低電平表示0狀態(tài)(線圈斷電、按鈕被放開)。

PLC的容量選擇兩個(gè)方面的技巧

PLC的容量選擇  PLC的容量包括I／O點(diǎn)數(shù)和用戶存儲(chǔ)容量兩個(gè)方面。

1．I／O點(diǎn)數(shù)

PLC的I／O點(diǎn)的價(jià)格還比較高，因此應(yīng)該合理選用PLC的I／O點(diǎn)的數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭使用I／O點(diǎn)少，但留有一定的備用量。通常I／O點(diǎn)數(shù)是根據(jù)被控對(duì)象的輸入、輸出信號(hào)的實(shí)際需要，再加上10％－15％的備用量來確定。

2．用戶存儲(chǔ)容量

用戶存儲(chǔ)容量是指PLC用于存儲(chǔ)用戶程序的存儲(chǔ)器容量。需要的用戶存儲(chǔ)容量的大小由用戶程序的長短決定。

一般可按下式估算，再按實(shí)際需要留適當(dāng)?shù)挠嗔浚?0％－30％）來選擇。

存儲(chǔ)容量=開關(guān)量I／O點(diǎn)總數(shù)X10十模擬量通道數(shù)X100絕大部分PLC均能滿足上式要求。應(yīng)當(dāng)要注意的是：當(dāng)控制系統(tǒng)較復(fù)雜。數(shù)據(jù)處理量較大時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)存儲(chǔ)容量不夠的問題，這時(shí)應(yīng)對(duì)待。

現(xiàn)場模擬量信號(hào)經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后變成離散的數(shù)字信號(hào)，然后將形成的數(shù)據(jù)按時(shí)間序列存入PLC內(nèi)存。再利用數(shù)字濾波程序?qū)ζ溥M(jìn)行處理，濾去噪聲部分獲得單純信號(hào)， 可對(duì)輸入信號(hào)用m次采樣值的平均值來代替當(dāng)前值，但井不是通常的每采樣。次求一次平均值，而是每采樣一次就與近的m－l次歷史采樣值相加，此方法反應(yīng)速度快，具有很好的實(shí)時(shí)性，輸入信號(hào)經(jīng)過處理后用干信號(hào)顯示或回路調(diào)節(jié)，有效地抑制了噪聲干擾。

由干工業(yè)環(huán)境惡劣，干擾信號(hào)較多， I／ O信號(hào)傳送距離較長，常常會(huì)使傳送的信號(hào)有誤。為提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，使PLC在信號(hào)出錯(cuò)倩況下能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并能排除錯(cuò)誤的影響繼續(xù)工作，在程序編制中可采用軟件容錯(cuò)技術(shù)。

4、正確選擇接地點(diǎn)，完善接地系統(tǒng)

接地的目的通常有兩個(gè)，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。

系統(tǒng)接地方式有：浮地方式、直接接地方式和電容接地三種方式。對(duì)PLC控制系統(tǒng)而言，它屬高速低電平控制裝置，應(yīng)采用直接接地方式。由于信號(hào)電纜分布電容和輸入裝置濾波等的影響，裝置之間的信號(hào)交換頻率一般都低于1MHz，所以PLC控制系統(tǒng)接地線采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。集中布置的PLC系統(tǒng)適于并聯(lián)一點(diǎn)接地方式，各裝置的柜體中心接地點(diǎn)以單的接地線引向接地極。如果裝置間距較大，應(yīng)采用串聯(lián)一點(diǎn)接地方式。用一根大截面銅母線（或絕緣電纜）連接各裝置的柜體中心接地點(diǎn)，然后將接地母線直接連接接地極。接地線采用截面大于22 mm2的銅導(dǎo)線，總母線使用截面大于60mm2的銅排。接地極的接地電阻小于2Ω，接地埋在距建筑物10 ~ 15m遠(yuǎn)處(或與控制器間不大于50m)，而且PLC系統(tǒng)接地點(diǎn)與強(qiáng)電設(shè)備接地點(diǎn)相距10m以上。

信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地；不接地時(shí)，應(yīng)在PLC側(cè)接地；信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免多點(diǎn)接地；多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏電纜連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理。選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接點(diǎn)

6ES72211BF320XB0 SM1221 數(shù)字量輸入模塊, 8 輸入24V DC 6ES72211BH320XB0 SM1221 數(shù)字量輸入模塊, 16 輸入24V DC 6ES72221HF320XB0 SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 8輸出繼電器 6ES72221BF320XB0 SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 8輸出24V DC 6ES72221XF320XB0 SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 8輸出切換繼電器 6ES72221HH320XB0 SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 16輸出繼電器 6ES72221BH320XB0 SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 16輸出24V DC 6ES72231PH320XB0 SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 8輸入24V DC/ 8輸出繼電器 6ES72231BH320XB0 SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 8輸入24V DC/ 8輸出24V DC 6ES72231PL320XB0 SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 16輸入24V DC/ 16輸出繼電器 6ES72231BL320XB0 SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 16輸入24V DC/ 16輸出24V DC 6ES72231QH320XB0 SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 8輸入120/230V AC/ 8輸出繼電器 模擬量 擴(kuò)展 6ES72314HD320XB0 SM1231 模擬量輸入模塊 4AI 13位分辯率 6ES72315ND320XB0 SM1231 模擬量輸入模塊 4AI 16位分辯率 6ES72314HF320XB0 SM1231 模擬量輸入模塊 8AI 13位分辯率 6ES72315PD320XB0 SM1231 熱電阻模塊 4RTD 16位分辯率 6ES72315QD320XB0 SM1231 熱電偶模塊 4TC 16位分辯率 6ES72315PF320XB0 SM1231 熱電阻模塊 8RTD 16位分辯率 6ES72315QF320XB0 SM1231 熱電偶模塊 8TC 16位分辯率 6ES72324HB320XB0 SM1232 模擬量輸出模塊 2AO 14位分辯率 6ES72324HD320XB0 SM1232 模擬量輸出模塊 4AO 14位分辯率 6ES72344HE320XB0 SM1234 模擬量輸入輸出模塊 4AI/2AO 通信模塊 6ES72411CH320XB0 CM1241 RS485 /422通訊模塊 6ES72411AH320XB0 CM1241 RS232通訊模塊 6ES72411CH301XB0 CB1241 RS485信號(hào)板通訊模塊 6ES72784BD320XB0 SM1278 I/O Link Master 信號(hào)板 模塊 6ES72213AD300XB0 SB1221 數(shù)字量信號(hào)板模塊,支持5V DC輸入信號(hào), 4輸入 5V DC,高頻率200KHZ 6ES72213BD300XB0 SB1221 數(shù)字量信號(hào)板模塊,支持24V DC輸入信號(hào),4輸入 24V DC ,高頻率200KHZ 6ES72221AD300XB0 SB1222 數(shù)字量信號(hào)板模塊 支持5V DC 輸出信號(hào), 4輸出 5V DC,高頻率200KHZ 6ES72221BD300XB0 SB1222 數(shù)字量信號(hào)板模塊 4輸出 24V DC 0.1A 高頻率200KHZ 6ES72230BD300XB0 SB1223 數(shù)字量信號(hào)板模塊 2輸入24V DC/ 2輸出24V DC 6ES72233AD300XB0 SB1223 數(shù)字量信號(hào)板查模塊,支持5V DC輸入信號(hào),2輸入 5V DC/2輸出 5V DC 0.1A,高頻率200KHZ 6ES72233BD300XB0 SB1223 數(shù)字量信號(hào)板模塊,支持24 V DC輸入信號(hào), 2輸入24V DC/ 2輸出24V DC 0.1 A ,高頻率200KHZ 6ES72324HA300XB0 SB1232, 模擬量信號(hào)板模塊, 1AO 6ES72314HA300XB0 SB1231, 模擬量信號(hào)板模塊, 1AI, 10位分辯率, (0-10V) 6ES72315PA300XB0 SB1231, 熱電阻信號(hào)板模塊,1 RTD 類型: Platinum (Pt) 6ES72315QA300XB0 SB1231, 熱電偶信號(hào)板模塊,1 TC1 類型: J, K