第6章 PLC控制系统设计方法剖析.ppt

(1) PLC选型 在满足控制要求的前提下，选型时应选择最佳的性能价格比，具体应考虑以下几点。 PLC性能与任务相适应 PLC的处理速度应满足实时控制的要求 PLC应用系统结构合理、机型系列应统一 PLC在线编程和离线编程的选择 我国市场上流行的有如下几家PLC产品： 　　　　 1．日本欧姆龙、三菱、富士、松下等公司产品，其中使用较多的是三菱公司FX2N、欧姆龙CPM1A/2A等系列产品。 2．西门子公司的产品，目前有SIMATIC S7-400/300/200系列产品；　　　　 3．施耐德公司，包括早期天津仪表厂引进莫迪康公司的产品，目前有Quantum、Premium等产品；　　　　 4．罗克韦尔公司（包括A-B公司）PLC产品，目前有SLC、Micro Logix、Control Logix等产品；　　　　 5．GE公司的产品； PLC机型选择的基本原则 在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比最优的机型。 在工艺过程比较固定、环境条件较好的场合，建议选用整体式结构的PLC； 其他情况则最好选用模块式结构的 PLC； 1）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，选用带 A/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； 2）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、通信联网等），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的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等）。 PLC容量指I/O的点数和用户存储器的 容量。 ① . I/O点数的估算 根据功能说明书，可统计出PLC系统的开关量I/O点数及模拟量I/O通道数，以及开关量和模拟量的信号类型（如电压、电流）。 应在统计后得出I/O总点数的基础上，增加10％～15％的裕量。 选定的PLC机型的I/O能力极限值必须大于I/O点数估算值，一般应留有30％左右的裕量。 ②. 存储器容量估算 用户应用程序占用多少内存与许多因素有关，如I/O点数、控制要求、运算处理量、程序结构等。因此在程序设计之前只能粗略的估算。 根据经验，每个I/O点及有关功能器件占用的内存大致如下 所需存储器容量(KB)＝(1～1.25)×(DI×10＋DO×8＋AI/O×100＋CP×300)/1024 其中：DI为数字量输入总点数；DO为数字量输出总点数；AI/AO为模拟量I/O通道总数；CP为通信接口总数。 PLC的输入模块用来检测来自现场(如按钮、行程开关、温控开关、压力开关等)电平信号，并将其转换为PLC内部的低电平信号。 开关量输入模块按输入点数分，常用的有8点、12点、16点、32点等； 按工作电压分，常用的有直流5 V、12 V、24 V，交流110 V、220 V等； 按外部接线方式又可分为汇点输入、分隔输入等 ①.开关量输入模块的选择主要应考虑以下两点： 根据现场输入信号与PLC输入模块距离的远近来选择电压的高低。 同时接通的点数不得超过总输入点数的60~70％。 如12 V电压模块一般不超过10 m。 高密度的输入模块，如32点输入模块，允许同时接通的点数取决于输入电压和环境温度。 ②.开关量输出模块的选择 输出模块的任务是将PLC内部低电平的控制信号转换为外部所需电平的输出信号，驱动外部负载。 输出模块有三种输出方式 继电器输出 双向可控硅输出 晶体管输出 继电器输出价格便宜，使用电压范围广，导通压降小，承受瞬间过电压和过电流的能力较强，且有隔离作用。 继电器有触点，寿命较短，且响应速度较慢。 继电器输出适用于动作不频繁的交/直流负载。当驱动电感性负载时，最大开闭频率不得超过1 Hz。 晶闸管输出(交流)和晶体管输出(直流)都属于无触点开关输出， 适用于通断频繁的感性负载。 感性负载在断开瞬间会产生较高的反压，必须采取抑制措施。 模块的输出电流必须大于负载电流的额定值 考虑整个输出模块的满负荷能力 如OMRON公司的CQM1-OC222是16点输出模块，每个点允许通过电流2 A(AC250 V/DC24 V)。但整个模块允许通过的最大电流仅8 A。 * 一般输入点与输入信号、输出点与输出控制是一一对应的；在个别情况下，也有两个信号用一个输入点的，那样就应在接入输入点前，按逻辑关系接好线(如两个触点先串联或并联)，然后再接到输入点。 ①明确I/O通道范围 不同型号的PLC，其输入/输出通道的范围是不一样的，应根据所选PLC型号，明确相应的I/O点