1.最大限度地滿足生產(chǎn)機械和生產(chǎn)工藝對電氣控制系統(tǒng)的要求。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)主要來源于生產(chǎn)機械和生產(chǎn)工藝的要求。
2.設(shè)計方案要合理。在滿足控制要求的前提下,設(shè)計方案應(yīng)力求簡單、經(jīng)濟、便于操作和維修,不要盲目追求高指標和自動化。
3.機械設(shè)計與電氣設(shè)計應(yīng)相互配合。許多生產(chǎn)機械采用機電結(jié)合控制的方式來實現(xiàn)控制要求,因此要從工藝要求、制造成本、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、使用維護方便等方面協(xié)調(diào)處理好機械和電氣的關(guān)系。
4.確??刂葡到y(tǒng)安全可靠地工作。
優(yōu)點 缺點
繼電器控制 用于小規(guī)模、簡單控制時價格低
抗干擾能力強 需要動作確認
控制內(nèi)容修改困難
PLC控制
可編程控制器 適于小~大規(guī)模、高性能、通用性好
程序修改簡便
快速投入使用 大量生產(chǎn)時與專用控制器相比價格較高
專用電路
單片機等 大量生產(chǎn)時價格低 需要開發(fā)時間和技術(shù)
程序修改困難
PLC的容量包括I/O點數(shù)和用戶存儲容量兩個方面。
(一)I/O點數(shù)的選擇
PLC平均的I/O點的價格還比較高,因此應(yīng)該合理選用PLC的I/O點的數(shù)量,在滿足控制要求的前提下力爭使用的I/O點最少,但必須留有一定的裕量。
通常I/O點數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實際需要,再加上10%~15%的裕量來確定。
(二) 存儲容量的選擇
用戶程序所需的存儲容量大小不僅與PLC系統(tǒng)的功能有關(guān),而且還與功能實現(xiàn)的方法、程序編寫水平有關(guān)。一個有經(jīng)驗的程序員和一個初學者,在完成同一復(fù)雜功能時,其程序量可能相差25%之多,所以對于初學者應(yīng)該在存儲容量估算時多留裕量。
PLC的I/O點數(shù)的多少,在很大程序上反映了PLC系統(tǒng)的功能要求,因此可在I/O點數(shù)確定的基礎(chǔ)上,按下式估算存儲容量后,再加20%~30%的裕量。
存儲容量(字節(jié))=開關(guān)量I/O點數(shù)×10 + 模擬量I/O通道數(shù)×100
另外,在存儲容量選擇的同時,注意對存儲器的類型的選擇。
一般I/O模塊的價格占PLC價格的一半以上。PLC的I/O模塊有開關(guān)量I/O模塊、模擬量I/O模塊及各種特殊功能模塊等。不同的I/O模塊,其電路及功能也不同,直接影響PLC的應(yīng)用范圍和價格,應(yīng)當根據(jù)實際需要加以選擇。
(一)開關(guān)量I/O模塊的選擇
1. 開關(guān)量輸入模塊的選擇
開關(guān)量輸入模塊是用來接收現(xiàn)場輸入設(shè)備的開關(guān)信號,將信號轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部接受的低電壓信號,并實現(xiàn)PLC內(nèi)、外信號的電氣隔離。選擇時主要應(yīng)考慮以下幾個方面:
1)輸入信號的類型及電壓等級
開關(guān)量輸入模塊有直流輸入、交流輸入和交流/直流輸入三種類型。選擇時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入信號和周圍環(huán)境因素等。直流輸入模塊的延遲時間較短,還可以直接與接近開關(guān)、光電開關(guān)等電子輸入設(shè)備連接;交流輸入模塊可靠性好,適合于有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。
開關(guān)量輸入模塊的輸入信號的電壓等級有:直流5V、12V、24V、48V、60V等;交流110V、220V等。選擇時主要根據(jù)現(xiàn)場輸入設(shè)備與輸入模塊之間的距離來考慮。一般5V、12V、24V用于傳輸距離較近場合,如5V輸入模塊最遠不得超過10米。距離較遠的應(yīng)選用輸入電壓等級較高的模塊。
2)輸入接線方式
開關(guān)量輸入模塊主要有匯點式和分組式兩種接線方式,如圖6-2所示。
1.電源模塊的選擇
電源模塊選擇僅對于模塊式結(jié)構(gòu)的PLC而言,對于整體式PLC不存在電源的選擇。
電源模塊的選擇主要考慮電源輸出額定電流和電源輸入電壓。電源模塊的輸出額定電流必須大于CPU模塊、I/O模塊和其它特殊模塊等消耗電流的總和,同時還應(yīng)考慮今后I/O模塊的擴展等因素;電源輸入電壓一般根據(jù)現(xiàn)場的實際需要而定。
2.編程器的選擇
對于小型控制系統(tǒng)或不需要在線編程的系統(tǒng),一般選用價格便宜的簡易編程器。對于由中、高檔PLC構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)或需要在線編程的PLC系統(tǒng),可以選配功能強、編程方便的智能編程器,但智能編程器價格較貴。如果有現(xiàn)成的個人計算機,也可以選用PLC的編程軟件,在個人計算機上實現(xiàn)編程器的功能。
3.寫入器的選擇
為了防止由于干擾或鋰電池電壓不足等原因破壞RAM中的用戶程序,可選用EPROM寫入器,通過它將用戶程序固化在EPROM中。有些PLC或其編程器本身就具有EPROM 寫入的功能。
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