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          怎么选择合适的PLC可编程逻辑器件

          2019年02月20日 11:20:50 供稿:网络

          可编程逻辑

          1、机型的选择

          PLC机型选择的基本原则是,在功能满足要求的条件下,选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比的最优化机型。

          在工艺过程比较固定、环?#31243;?#20214;较好(维修量较小)的场合,建议选用整体式结构的PLC;其它情况则最好选用模块式结构的PLC。

          对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中,一般其控制速度无须考虑,因此,选?#20040;鳤/D转换、D/A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求。

          而在控制比较复杂,控制功能要求比较高的工程项目中(如要实现PID运算、闭环控制、通讯联网等),可视控制规模及复杂程度来选用中档或高档机。其中高档机主要用于大规模过程控制、全PLC的分布式控制?#20302;?#20197;及整个工厂的自动化等。根据不同的应用对象,表1列出了PLC的几种功能选择。

          表1PLC的功能及应用场合

          PLC

          对于一个大型企业?#20302;常?#24212;尽量做到机型同一。这样,同一机型的PLC模块可互为备用,便于备品备件的采购和治理;同时,其同一的功能及编程方法也有利于技术气力的培训、技术水平的进步和功能的开发;此外,由于其外?#21487;?#22791;通用,资源可以共享,因此,配以上位计算机后即可把控制各独立?#20302;?#30340;多台PLC联成一个多级分布式控制?#20302;常?#36825;样便于相互通讯,集中治理。

          2、输进/输出的选择

          PLC是一种产业控制?#20302;常?#23427;的控制对象是产业生产设备或产业生产过程,工作环境是产业生产现场。它与产业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的。

          通过I/O接口模块可以检测被控生产过程的各种参数,并以这些现场数据作为控制信息对被控对象进行控制。同时通过I/O接口模块将控制器的处理结果送给被控设备或产业生产过程,从而驱动各种执行机构来实现控制。PLC从现场收集的信息及输出给外?#21487;?#22791;的控制信号都需经过一定间隔,为了确保这些信息的正确无误,PLC的I/O接口模块都具有较好的抗干扰能力。根据?#23548;?#38656;要,一般情况下,PLC?#21152;?#24456;多I/O接口模块,包括开关量输进模块、开关量输出模块、模拟量输进模块、模拟量输出模块以及其它一些特殊模块,使用时应根据它们的特点进行选择。

          2.1确定I/O点数

          根据控制?#20302;?#30340;要求确定所需要的I/O点数时,应再增加10%~20%的备用量,以便随时增加控制功能。对于一个控制对象,由于采用的控制方法不同或编程水平不同,I/O点数也应有所不同。

          表2列出了典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数。

          表2典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数

          PLC

          2.2开关量输进/输出

          通过标准的输进/输出接口可从传感器和开关(如按钮、限位开关等)及控制(开/关)设备(如指示灯、报警器、电动机起动器等)接收信号。典型的交流输进/输出信号为24~240V,直流输进/输出信号为5~240V。

          尽管输进电路因制造厂家不同而不同,但有些特性是相同的。如用于消除错误信号的抖动电路;免于较大瞬态过电压的浪涌保护电路等。此外,大多数输进电路在高压电源输进和接口电路的控制逻辑部分之间都设有可选的隔离电路。

          在评估离散输出时,应考虑熔丝、瞬时浪涌保护和电源与逻辑电路间的隔离电路。熔丝电路也许在开始时花费较多,但可能比在外部安装熔丝耗资要少。

          2.3模拟量输进/输出

          模拟量输进/输出接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于丈量流量、温度和压力,并可用于控制电压或电流输出设备。这些接口的典型量程为-10~+10V、0~+10V、4~20mA或10~50mA。

          一些制造厂?#20197;赑LC上设计有特殊模拟接口,因而可接收低电平信号,如RTD、热电偶等。一般?#27492;擔?#36825;类接口模块可用于接收同一模块上不同类型的热电偶或RTD混合信号。

          2.4特殊功能输人/输出

          在选择一台PLC时,用户可能会面临一些特殊类型且不能用标准I/O实现的I/O限定如定位、快速输进、频?#23454;趣K。此时用户应当考虑供销厂商是否提供有特殊的有助于最大限度减小控制作用的模块。有些特殊接口模块自身能处理一部分现场数据,从而使CPU从耗时的任务处理中解脱出来。

          2.5智能式输进/输出

          当前,PLC的生产厂家相继推出了一些智能式的输进/输出模块。一般智能式输进/输出模块本身带有处理器,可对输进或输出信号作预先规定的处理,并将处理结果送进CPU或直接输出,这样可进步PLC的处理速度并节省存储器的容量。

          智能式输进/输出模块有高速计数器(可作加法计数或减法计数)、凸轮模拟器(用作尽对编码输人)、带速度补偿的凸轮模拟器、单回路或多回路的PID调节器、ASCII/BASIC处理器、RS—232C/422接口模块等。表3回纳了选择I/O模块的一般规则。

          表3选择PLC的I/O接口模块的一般规则

          PLC

          3、PLC存储器类型及容量选择

          PLC?#20302;?#25152;用的存储器基本上由PROM、E-PROM及PAM三种类型组成,存储容量则随机器的大小变化,一般小型机的最大存储能力低于6kB,中型机的最大存储能力可达64kB,大型机的最大存储能力可上兆字节。使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型,必要时也可专门进行存储器的扩充设计。

          PLC的存储器容量选择和计算的第一种方法是:根据编程使用的节点数精确计算存储器的?#23548;适?#29992;容量。第二种为估算法,用户可根据控制规模和应用目的,按照表4的公式来估算。为了使用方便,一般应留有25%~30%的裕量,获取存储容量的最佳方法是天生程序,即用了多少字。知道每条指令所用的字数,用户便可确定正确的存储容量。表4同?#22791;?#20986;了存储器容量的估算方法。

          表4控制目的估算存储器容量的方法

          PLC

          4、软件选择

          在?#20302;?#30340;实现过程中,PLC的编程题目是非常重要的。用户应当对所选择PLC产品的软件功能有所了解。通常情况下,一个?#20302;?#30340;软件总是用于处理控制用具备的控制硬件的。但是,有些应用?#20302;?#20063;需要控制硬件部件以外的软件功能。例如,一个应用?#20302;?#21487;能包括需要复杂数学计算和数据处理操纵的特殊控制或数据采集功能。指令集的选择将决定实现软件任务的难易程度。可用的指令集将直接影响实现控制程序所需的时间和程序执行的时间。

          5、支撑技术条件的考虑

          选用PLC时,有无支撑技术条件同样是重要的选择依据。支撑技术条件包括下列内容:

          (1)编程手段

          便携式简易编程器主要用于小型PLC,其控制规模小,程序简单,可用简易编程器;CRT编程器适用于大中型PLC,除可用于编制和输进程序外,还可编辑和打印程序文本;由于IBM-PC?#35757;?#21040;普及推广,IBM-PC及其兼容机编程软件包是PLC很好的编程工具。目前,PLC厂商都在致力于开发适用自己机型的IBM-PC及其兼容机编程软件包,并获得了成功。

          (2)进行程序文本处理

          简单程序文本处理以及图、参量状态和位置的处理,包括打印梯形逻辑;程序标注,包括触点和线圈的赋值名、网络注释等,这对用户或软件工程师阅读和调试程序非常有用;图形和文本的处理。

          (3)程序储存方式

          对于技术资料档案和备用资料?#27492;擔?#31243;序的储存方法有磁带、软磁盘或EEPROM存储程序盒等方式,具体选用哪种储存方式,取决于所选机型的技术条件。

          (4)通?#24230;?#20214;包

          对于网络控制结构或需用上位计算机治理的控制?#20302;常?#26377;无通?#24230;?#20214;包是选用PLC的主要依据。通?#24230;?#20214;包往往和通讯硬件一起使用,如调制解调器等。

          6、PLC的环境适应性

          由于PLC通常直接用于产业控制,生产厂?#21450;?#23427;设计成能在恶劣的环?#31243;?#20214;下可靠地工作。尽管如此,每种PLC?#21152;?#33258;己的环境技术条件,用户在选用时,特别是在设计控制?#20302;?#26102;,对环?#31243;?#20214;要给予充分的考虑。

          一般PLC及其外部电路(包括I/O模块、辅助电源等)都能在表5所列的环?#31243;?#20214;下可靠工作。

          表5PLC的工作环境

          PLC

          7、结束语

          随着科技的不断进步,PLC的种类日益繁多,功能也逐渐增强。文章中尽管回纳了一些选用PLC的方法,但在?#23548;?#24037;作中还一定要依据?#23548;是?#20917;做出适当的调整,以便设计出满足期看的控制?#20302;场?/p>

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