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PLC应用基础知识&致芯提供PLC产品设计

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等级:助理
行业:
职能部门:
城市:北京
金币:369
    致芯科技提供PLC产品设计:三菱的FX1N的都是解密的,有解密原装的和国产的;FX3U的是一个有程序的芯片和5个门阵列芯片;兼容西门子的是国内自己设计的,有源码
 
 
一、PLC的三大应用类型
 
如果按应用类型来划分,可编程序控制器的应用主要有以下三种:
 
(1)开关逻辑和顺序控制:这是可编程序控制器最基本的控制功能,在工业场合应用最广泛,可代替继电器控制系统。开关量逻辑控制不但能用于单台设备,而且可用于生产线上。
 
(2)过程控制:PLC通过模拟量I/O模块,可对温度、流量、压力等连续变化的模拟量进行控制。大中型PLC都具有PID闭环控制功能并已广泛地用于电力、化工、机械、冶金等行业。
 
(3)运动控制:PLC可应用于对直线运动或圆周运动的控制,如数控机床、机器人、金属加工、电梯控制等。
 
二、PLC机型的选择的四个方面要考虑的因素
 
1.PLC的类型
 
PLC按结构分为整体型和模块型两类,按应用环境分为现场安装和控制室安装两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发,通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定,因此用户选择的余地较小,用于小型控制系统;模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡,因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数,功能扩展方便灵活,一般用于大中型控制系统。
 
2.输入输出模块的选择
 
输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块,应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块,应考虑选用的输出模块类型,通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点;可控硅输出模块适用于开关频繁,电感性低功率因数负荷场合,但价格较贵,过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等,与应用要求应一致。可根据应用要求,合理选用智能型输入输出模块,以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。
 
3.电源的选择
 
PLC的供电电源,除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外,一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源,与国内电网电压一致。重要的应用场合,应采用不间断电源或稳压电源供电。如果PLC本身带有可使用电源时,应核对提供的电流是否满足应用要求,否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC,对输入和输出信号的隔离是必要的,有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。
 
4.存储器的选择
 
由于计算机集成芯片技术的发展,存储器的价格已下降,因此,为保证应用项目的正常投运,一般要求PLC的存储器容量,按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时,应选择容量更大,档次更高的存储器。
 
三、PLC控制系统设计时应遵循的主要步骤和内容
 
(1)工艺分析
 
深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求,并划分控制的各个阶段,归纳各个阶段的特点,和各阶段之间的转换条件,画出控制流程图或功能流程图。
 
(2)选择合适的PLC类型
 
在选择PLC机型时,主要考虑下面几点:
 
1功能的选择。对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块以及指令功能(如中断、PID等)。
 
2I/O点数的确定。统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数,并考虑以后的扩充(一般加上10%~20%的备用量),从而选择PLC的I/O点数和输出规格。
 
3内存的估算。用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。一般可按下式估算:存储容量=开关量输入点数×10+开关量输出点数×8+模拟通道数×100+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。
 
(3)分配I/O点。分配PLC的输入/输出点,编写输入/输出分配表或画出输入/输出端子的接线图,接着就可以进行PLC程序设计,同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。
 
(4)程序设计。对于较复杂的控制系统,根据生产工艺要求,画出控制流程图或功能流程图,然后设计出梯形图,再根据梯形图编写语句表程序清单,对程序进行模拟调试和修改,直到满足控制要求为止。
 
(5)控制柜或操作台的设计和现场施工。设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图;设计控制系统各部分的电气互锁图;根据图纸进行现场接线,并检查。
 
(6)应用系统整体调试。如果控制系统由几个部分组成,则应先作局部调试,然后再进行整体调试;如果控制程序的步序较多,则可先进行分段调试,然后连接起来总调。
 
(7)编制技术文件。技术文件应包括:可编程控制器的外部接线图等电气图纸,电器布置图,电器元件明细表,顺序功能图,带注释的梯形图和说明。
 
四、PLC现场安装的注意事项的安装步骤
 
到了现场后,进行系统安装前,需要考虑安装环境是否满足PLC的使用环境要求,这一点可以参考各类产品的使用手册。但无论什么PLC,不都能装设在下列场所:含有腐蚀性气体之场所,阳光直接照射到的地方,温度上下值在短时间内变化急遽的地方,油、水、化学物质容易侵入的地方,有大量灰尘的地方,振动大且会造成安装件移位的地方。
 
如果必须要在上面的环境使用,则要为PLC制作合适的控制箱,采用规范和必要的防护措施。如果需要在野外极低温度下使用,可以使用有加热功能的控制箱。如何做这些防护箱或控制箱,各制造商和和资格的系统集成商将会为客户提供相应的供应和设计。
 
在使用控制箱时,在控制箱内OpenPLC安装的位置要注意如下事项:控制箱内空气流通是否顺畅(各装置间须保持适当的距离),变压器、马达控制器、变频器等是否与PLC保持适当距离,动力线与信号控制线是否分离配置,组件装设之位置是否利于日后之检修,是否需预留空间,供日后系统扩充使用。
 
除了上述注意事项之外,还有其它注意事项要留意。
 
首先比较重要的是静电的隔离。静电是无形的杀手,但可能因为不会对人造成生命危险,所以许多人常常忽视它。在中国的北方、干燥的场所,人体身上的静电都是造成静电损坏电子组件的因素。虽然你被静电打到的话,只不过是轻微的酥麻,但这对PLC和其它任何电子器件就足以致命了。
 
要避免静电的冲击有下列三种方式:在进行维修或更换组件时,请先碰触接地的金属,以去除身上的静电;不要碰触电路板上的接头或是IC接脚;电子组件不使用时,请用有隔离静电的包装物,将组件放置在里面。想象PLC里的元器件是一个娇嫩的婴儿,而那些静电会导致这个婴儿死亡,你就会更容易以正确的态度对待这个问题了。
 
基座安装(RACK)时,在决定控制箱内各种控制组件及线槽位置后,要依照图纸所示尺寸,标定孔位,钻孔后将固定螺丝旋紧到基座牢固为止。在装上电源供应模块前,必须同时注意电源线上的接地端有无与金属机壳连结,若无则须接上。接地不好的话,会导致一系列的问题,静电、浪涌、外干扰,等等。由于不接地,往往PLC也能够工作,因此,不少经验不足的工程师就误以为接地不那么重要了。这就像登山的时候,没有系上保护缆绳一样,虽然你正常前进的时候,保护缆绳没有任何作用,但一旦你失足的时候,没有那根绳子,你的生命就完结了。PLC的接地,就相当于给PLC系上保护缆绳。
 
在I/O模块安装时,须注意如下事项:I/O模块插入机架上的槽位前,要先确认模块是否为自己所预先设计的模块;I/O模块在插入机架上的导槽时,务必插到底,以确保各接触点是紧密结合的;模块固定螺丝务必锁紧;接线端子排插入后,其上下螺丝必须旋紧。由于现场的变压器、电机等影响,多少会有振动,如果这些螺丝钉松动了,会导致模块从机架中松开。


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