硬件選購(gòu)目前市場(chǎng)上的PLC產(chǎn)品眾多,除國(guó)產(chǎn)品牌外,國(guó)外有:日本的OMRON、MITSUBISHI、FUJJ、anasonic,德國(guó)的SIEMENS,韓國(guó)的LG等。近幾年,PLC產(chǎn)品的價(jià)格有較大的下降,其性價(jià)比越來(lái)越高,這是眾多技術(shù)人員選用PLC的重要原因。那么,如何選購(gòu)PLC產(chǎn)品呢?
1.系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定系統(tǒng)用PLC單機(jī)控制,還是用PLC形成網(wǎng)絡(luò),由此計(jì)算PLC輸入、輸出點(diǎn)。數(shù),并且在選購(gòu)PLC時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上留有一定余量(10%)。
2.確定負(fù)載類型根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)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(diǎn)動(dòng)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,或品閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方
式,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。
3.存儲(chǔ)容量與速度盡管國(guó)外各廠家的PLC產(chǎn)品大體相同,但也有一定的區(qū)別。目前還未發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品。各個(gè)公司的開發(fā)軟件都不相同,而用戶程序的存儲(chǔ)容量和指令的執(zhí)行速度是兩個(gè)重要指標(biāo)。一般存儲(chǔ)容量越大、速度越快的PLC價(jià)格就越高,但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用PLC產(chǎn)品。
4.
編程器的選購(gòu)PLC編程可采用三種方式:
一是用一般的手持編程器編程,它只能用商家規(guī)定語(yǔ)句表中的語(yǔ)句編程。這種方式效率低,但對(duì)于系統(tǒng)容量小,用量小的產(chǎn)品比較適宜,并且體積小,易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,造價(jià)也較低。
二是用圖形編程器編程,該編程器采用梯形圖編程,方便直觀,一般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如,但該編程器價(jià)格較高。
三是用IBM個(gè)人計(jì)算機(jī)加PLC軟件包編程,這種方式是效率最高的一種方式,但大部分公司的PLC開發(fā)軟件包價(jià)格昂貴,并且該方式不易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。
因此,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易,開發(fā)周期的長(zhǎng)短以及資金的情況合理選購(gòu)PLC產(chǎn)品。
5.盡量選用大公司的產(chǎn)品其質(zhì)量有保障,且技術(shù)支持好,一般售后服務(wù)也較好,還有利于你的產(chǎn)品擴(kuò)展與軟件升級(jí)。
一、輸入回路的設(shè)計(jì)
1.電源回路PLC供電電源一般為AC85—240V(也有DC24V),適應(yīng)電源范圍較寬,但為了抗干擾,應(yīng)加裝電源凈化元件(如電源濾波器、1:1隔離變壓器等)。
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(fù)載時(shí)要注意容量,同時(shí)作好防短路措施(因?yàn)樵撾娫吹倪^(guò)載或短路都將影響PLC的運(yùn)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DC24V電源容量不夠時(shí),要從外部提供DC24V電源；但該電源的“—”端不要與PLC的DC24V的“—”端以及“COM”端相連,否則會(huì)影響PLC的運(yùn)行。
4.輸入的靈敏度各廠家對(duì)PLC的輸人端電壓和電流都有規(guī)定,如日本三菱公司F7n系列PLC的輸入值為:DC24V、7mA,啟動(dòng)電流為4．5mA,關(guān)斷電流小于1．5mA,因此,當(dāng)輸入回路串有二極管或電阻(不能完全啟動(dòng)),或者有并聯(lián)電阻或有漏電流時(shí)(不能完全切斷),就會(huì)有誤動(dòng)作,靈敏度下降,對(duì)此應(yīng)采取措施。另一方面,當(dāng)輸入器件的輸入電流大于PLC的最大輸入電流時(shí),也會(huì)引起誤動(dòng)作,應(yīng)采用弱電流的輸入器件,并且選用輸人為共漏型輸入的PLC,Bp輸入元件的公共點(diǎn)電位相對(duì)為負(fù),電流是流出PLC的輸入端。
二、輸出回路的設(shè)計(jì)
1.各種輸出方式之間的比較
(1)繼電器輸出:
優(yōu)點(diǎn)是不同公共點(diǎn)之間可帶不同的交、直流負(fù)載,且電壓也可不同,帶負(fù)載電流可達(dá)2A／點(diǎn)；但繼電器輸出方式不適用于高頻動(dòng)作的負(fù)載,這是由繼電器的壽命決定的。其壽命隨帶負(fù)載電流的增加而減少,一般在幾十萬(wàn)次至Jl百萬(wàn)次之間,有的公司產(chǎn)品可達(dá)1000萬(wàn)次以上,響應(yīng)時(shí)間為10ms。
(2)晶閘管輸出:
帶負(fù)載能力為點(diǎn),只能帶交流負(fù)載,可適應(yīng)高頻動(dòng)作,響應(yīng)時(shí)間為1ms。
(3)晶體管輸出:
最大優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)于高頻動(dòng)作,響應(yīng)時(shí)間短,一般為左右,但它只能帶DC5—30V的負(fù)載,最大輸出負(fù)載電流為0．5A/點(diǎn),但每4點(diǎn)不得大于。
當(dāng)你的系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6次以下時(shí),應(yīng)首選繼電器輸出,因其電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,抗干擾和帶負(fù)載能力強(qiáng)。當(dāng)頻率為10次／min以下時(shí),既可采用繼電器輸出方式；也可采用PLC輸出驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓三極管(5—10A),再驅(qū)動(dòng)負(fù)載,可大大減小。
2.抗干擾與外部互鎖當(dāng)PLC輸出帶感性負(fù)載,負(fù)載斷電時(shí)會(huì)對(duì)PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊,為此,對(duì)直流感性負(fù)載應(yīng)在其旁邊并接續(xù)流二極管,對(duì)交流感性負(fù)載應(yīng)并接浪涌吸收電路,可有效保護(hù)PLC。當(dāng)兩個(gè)物理量的輸出在PLC內(nèi)部已進(jìn)行軟件互鎖后,在PLC的外部也應(yīng)進(jìn)行互鎖,以加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。
3.“GOM“點(diǎn)的選擇不同的PLC產(chǎn)品,其“COM”點(diǎn)的數(shù)量是不一樣的,有的一個(gè)“COM”點(diǎn)帶8個(gè)輸出點(diǎn),有的帶4個(gè)輸出點(diǎn),也有帶2個(gè)或1個(gè)輸出點(diǎn)的。當(dāng)負(fù)載的種類多,且電流大時(shí),采用一個(gè)“COM”點(diǎn)帶1—2個(gè)輸出點(diǎn)的PLC產(chǎn)品；當(dāng)負(fù)載數(shù)量多而種類少時(shí),采用一個(gè)“COM”點(diǎn)帶4—8個(gè)輸出點(diǎn)的PLC產(chǎn)品。這樣會(huì)對(duì)電路設(shè)計(jì)帶來(lái)很多方便,每個(gè)“COM”點(diǎn)處加一熔絲,1—2個(gè)輸出時(shí)加2A的熔絲,4—8點(diǎn)輸出的加5—10A的熔絲,因PLC內(nèi)部一般沒(méi)有熔絲。
外部驅(qū)動(dòng)電路對(duì)于PLC輸出不能直接帶動(dòng)負(fù)載的情況下,必須在外部采用驅(qū)動(dòng)電路:可以用三極管驅(qū),也可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動(dòng),同時(shí)應(yīng)采用保
護(hù)電路和浪涌吸收電路,且每路有顯示二極管(LED)指示。印制板應(yīng)做成插拔式,易于維修。
PLC的輸入輸出布線也有一定的要求,請(qǐng)看各公司的使用說(shuō)明書。
三、擴(kuò)展模塊的選用
對(duì)于小的系統(tǒng),如80點(diǎn)以內(nèi)的系統(tǒng)．一般不需要擴(kuò)展；當(dāng)系統(tǒng)較大時(shí),就要擴(kuò)展。不同公司的產(chǎn)品,對(duì)系統(tǒng)總點(diǎn)數(shù)及擴(kuò)展模塊的數(shù)量都有限制,當(dāng)擴(kuò)展仍不能滿足要求時(shí),可采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；同時(shí),有些廠家產(chǎn)品的個(gè)別指令不支持?jǐn)U展模塊,因此,在進(jìn)行軟件編制時(shí)要注意。當(dāng)采用溫度等模擬模塊時(shí),各廠家也有一些規(guī)定,請(qǐng)看相關(guān)的技術(shù)手冊(cè)。
各公司的擴(kuò)展模塊種類很多,如單輸入模塊、單輸出模塊、輸入輸出模塊、溫度模塊、高速輸入模塊等。PLC的這種模塊化設(shè)計(jì)為用戶的產(chǎn)品開發(fā)提供了方便。
四、PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
當(dāng)用PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí),其難度比PLC單機(jī)控制大得多。首先你應(yīng)選用自己較熟悉的機(jī)型,對(duì)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(chǔ)容量也應(yīng)仔細(xì)了解。否則,不能適應(yīng)你的實(shí)時(shí)要求,造成系統(tǒng)崩潰。另外,對(duì)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的商家尋求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和軟件技術(shù)支持及詳細(xì)的技術(shù)資料,至于選用幾層工作站,依你的系統(tǒng)大小而定。
五、軟件編制
在編制軟件前,應(yīng)首先熟悉所選用的PLC產(chǎn)品的軟件說(shuō)明書,待熟練后再編程。若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(yīng)先畫出梯形圖,然后編程,這樣可少出錯(cuò),速度也快。編程結(jié)束后先空調(diào)程序,待各個(gè)動(dòng)作正常后,再在設(shè)備上調(diào)試。
