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廈門光沃自動化設備有限公司

小吳

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PLC，是在繼電器和計算機的基礎上發展而來的，并逐步發展成為以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業自動控制裝置。可編程序控制器以其可靠性極高(可編程控制器的平均無故障時間可達幾十萬小時，約30年)、能經受惡劣環境的考驗、使用方便等巨大優越性，迅速占領了工業自動控制領域，成為工業自動控制的產品。
 為了適應PLC技術日益廣泛的應用趨勢，近年來，許多職業技術學校開設了PLC這門具有很強實踐性、創造性及時代發展性的課程。在PLC課程教學中，為使學生由被動聽課變為主動探求、自主學習，達到掌握知識的目的為使學生所設計的程序更加合理，與實際應用更加接近，在PLC控制系統設計時應注意以下幾點。
 一、可編程序控制器(PLC)及編程器的選擇
 雖然大部分學校所用的PLC只有一兩種，但目前市場上的PLC產品眾多，除國產品牌以外，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，我們除了要讓學生熟練掌握學校現有PLC的應用外，還要讓學生了解其他產品PLC的特點和應用。那么如何選擇PLC產品呢?
 1.系統首先應按控制要求計算輸入、輸出(I/O)點數，并且在選用PLC時要在實際需要點數的基礎上預留10%的余量，以備系統的擴展或改造。
 2.確定負載類型根據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的穩定運行是很重要的。
 3.存儲容量與指令的執行速度是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，盡管國外各廠家產品大體相同，但也有一定區別。
 4.“COM”點的選擇，不同的PLC產品，其“COM”點的數量是不一樣的，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個輸出點的產品，當負載種類少數量多時，采用一個“COM”點帶4-8個輸出點產品。
 5.因為各生產廠家的開發軟件不同，系統地兼容性也是選購時的重點，目前還沒有發現完全兼容的產品，應根據系統合理選用PLC產品。
 6.編程器的選用：PLC編程可采取三種方式：一是用一般的手持式編程器，它只能用廠家規定的語句表中的語句編程。這種方式易于現場調試并且體積小、成本低，但它的效率低、適應機種類型少，比較適用于系統容量小、用量少的系統中。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zui高的一種方式，也是zui常用的一種方式，但大部分軟件包價格昂貴。不過有一些軟件包也可以網上免費下載。
 7.盡量選用大公司的產品，因為其產品質量有保障，且好，一般售后服務也較好，有利于以后產品的擴展與軟、硬件升級。
 二、輸入、輸出回路的設計
 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，應加裝電源濾波器或1：1隔離變壓器。
 2.PLC上DC24V電源的使用。各公司PLC產品上一般都有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、光電開關等，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“—”端不要與PLC的DC24V電源的“—”端以及“COM”端相連，否則會影響PLC的運行。
 4.輸入的靈敏度。各生產廠家對PLC的輸入電壓和電流都有規定，當輸入元件的輸入電流大于PLC的zui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。
 5.外部互鎖與接地。(1)聯鎖。利用PLC控制電機正反轉等正、反動作時，為避免PC的異常動作引起事故及機械損壞，應在外部組成一個聯鎖回路。
 (2)接地：為了保證PLC控制系統的安全，在實際應用中PLC需可靠接地。接地線不得與其它設備共用或與建筑物的金屬結構連接，否則會適得其反，受到惡劣影響。
 6.PLC外部驅動電路。對于PLC輸出不能直接帶動負載的情況下，必須在外部采用驅動電路，可以用固態繼電器或晶閘管電路驅動，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，如80點以內的系統，一般不需要擴展當系統較大時，就要擴展。不同公司的產品，對系統總點數及擴展模塊數量都有限制，當擴展仍不能滿足需要時，可采用網絡結構。同時，有些廠家產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，各廠家也有一些規定，請參閱相關技術手冊。
 四、PLC的網絡設計
 當用PLC進行網絡設計時，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，造成系統崩潰。另外對通信接口、通信協議、數據傳送速度等也要考慮。zui后還要向PLC的廠家尋求網絡設計和軟件支持及詳細技術資料，至于選用幾層工作站，依照系統大小而定。
 五、程序設計
 在設計程序前，應首先熟悉所選用的PLC產品說明書，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，待各個動作正常后，再在設備上調試。