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目前市场上的plc产品众多,国外有德国的SIEMENS;日本的OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美国的GE;韩国的LG等。国产有研华、研祥、合力时等。近几年,PLC产品的价格有较大的下降,其性价比越来越高。PLC 的选型应从以下几个方面入手。
1 确定PLC 控制系统的规模
依据工厂生产工艺流程和复杂程度确定系统规模的大小。可分为大、中、小三种规模。
小规模PLC控制系统:单机或者小规模生产过程,控制过程主要是条件、顺序控制,以开关量为主,并且I/O点数小于128 点。一般选用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。
中等规模PLC控制系统:生产过程是复杂逻辑控制和闭环控制,I/O点数在128——512 点之间。应该选用具有模拟量控制、PID控制等功能的PLC,如SIEMENS S7-300等。
大规模PLC控制系统:生产过程是大规模过程控制、dcs">DCS系统和工厂自动化网络控制,I/O点数在512点以上。应该选用具有通信联网、智能控制、数据库、中断控制、函数运算的PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工业现场总线结合实现工厂工业网络的通讯和控制。
2 确定PLC I/O 点的类型
根据生产工艺要求,分析被控对象的复杂程度,进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计,列出清单。适当进行内存容量的估计,确定适当的留有软硬件资源余量而不浪费资源的机型(小、中、大型机器)。
根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型,是大电流还是小电流,以及PLC输出点动作的频率等,从而确定输出端采用继电器输出,还是晶体管输出,或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式,对系统的稳定运行是很重要的。
电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率低的设备,PLC输出端采用继电器输出或者固态继电器输出;各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出。
3 确定plc编程工具
(1) 一般的手持编程器编程。
手持编程器只能用商家规定语句表中的语句表(STL)编程。这种方式效率低,但对于系统容量小、用量小的产品比较适宜,具有体积小、价格低、易于现场调试等优点。
这主要用于微型PLC的编程。
(2)
图形编程器编程。图形编程器采用梯形图(LAD)编程,方便直观,一般的电气人员短期内就可应用自如,但该编程器价格较高,主要用于微型PLC和中档PLC。
(3) 计算机加PLC软件包编程 。这种方式是效率的一种方式,但大部分公司的PLC
开发软件包价格昂贵,并且该方式不易于现场调试,主要用于中PLC系统的硬件组态和软件编程。
用plc实现对系统的控制是非常方便的。这是因为:PLC控制逻辑的建立是程序,用程序代替硬件接线。编程序比接线,改程序比改接线,当然要方便得多!
其次PLC的硬件是高度集成化的,已集成为种种小型化的模块。而且,这些模块是配套的,已实现了系列化与规格化。种种控制系统所需的模块,PLC厂家多有供应,市场上即可购得。所以,硬件系统配置与建造也非常方便。
正因如此,用可编程序控制器才有这个"可"字。对软件讲,它的程序可编,也不难编。对硬件讲,它的配置可变,而且也易于变。
具体地讲,PLC有五个方面的方便:
(1)配置方便:可接控制系统的需要确定要使用哪家的PLC,那种类型的,用什么模块,要多少模块,确定后,到市场上定货购买即可。
(2)安装方便:PLC硬件安装简单,组装容易。外部接线有接线器,接线简单,而且一次接好后,换模块时,把接线器安装到新模块上即可,都不必再接线。内部什么线都不要接,只要作些必要的DIP开关设定或软件设定,以及编制好用户程序就可工作。
(3)编程方便:PLC内部虽然没有什么实际的继电器、时间继电器、计数器,但它通过程序(软件)与系统内存,这些器件却实实在在地存在着。其数量之多是继电器控制系统难以想象的。即使是小型的PLC,内部继电器数都可以千计,时间继电器、计数也以百计。而且,这些继电器的接点可无限次地使用。PLC内部逻辑器件之多,用户用起来已不感到有什么限制。考虑的只是入出点。而这个内部入出点即使用得再多,也无关紧要。大型PLC的控制点数可达万点以上,哪有那么大的现实系统?若实在不够,还可联网进行控制,不受什么限制。PLC的指令系统也非常丰富,可毫不困难地实现种种开关量,以及模拟量的控制。PLC还有存储数据的内存区,可存储控制过程的所有要保存的信息。……总之,由于PLC功能之强,发挥其在控制系统的作用,所受的限制已不是PLC本身,而是人们的想象力,或与其配套的其它硬件设施了。
PLC的外设很丰富,编程器种类很多,用起来都较方便,还有数据监控器,可监控PLC的工作。使用PLC的软件也很多,不仅可用类似于继电电路设计的梯形图语言,有的还可用BASIC语言、C语言,以至于自然语言。这些也为plc编程提供了方便。
PLC的程序也便于存储、移植及再使用。某定型产品用的PLC的程序完善之后,凡这种产品都可使用。生产一台,拷贝一份即可。这比起继电器电路台台设备都要接线、调试,要省事及简单得多。
(4)维修方便:这是因为:
①PLC工作,出现故障的情况不多,这大大减轻了维修的工作量。这在讲述PLC的三个特点时,还将进一步介绍。
②即使PLC出现故障,维修也很方便。这是因为PLC都设有很多故障提示信号,如PLC支持内存保持数据的电池电压不足,相应的就有电压低信号指示。而且,PLC本身还可作故障情况记录。所以,PLC出了故障,很易诊断。同时,诊断出故障后排故也很简单。可按模块排故,而模块的备件市场可以买到,进行简单的换就可以。至于软件,调试好后不会出故障,再多只要依据使用经验进行调整,使之完善就是了。
(5)改用方便:PLC用于某设备,若这个设备不再使用了,其所用的PLC还可给别的设备使用,只要改编一下程序,就可办到。如果原设备与新设备差别较大,它的一些模块还可重用。
随着技术的发展,plc的应用越来越广泛,我们有必要近一步的去了解PLC,本文将的是PLC控制系统的七大设计步骤。
PLC控制系统设计7个步骤步骤:
.熟悉被控对象,控制方案
分析被控对象的工艺过程及工作特点,了解被控对象机、电、液之间的配合,确定被控对象对 PLC控制系统的控制要求。
二.确定I/O设备
根据系统的控制要求,确定用户所需的输入(如按钮、行程开关、选择开关等)和输出设备(如接触器、电磁阀、信号指示灯等)由此确定PLC的I/O点数。
三.选择PLC
选择时主要包括PLC机型、容量、I/O模块、电源的选择。
四.分配PLC的I/O地址
根据生产设备现场需要,确定控制按钮,选择开关、接触器、电磁阀、信号指示灯等各种输入输出设备的型号、规格、数量;根据所选的PLC的型号列出输入/输出设备与PLC输入输出端子的对照表,以便绘制PLC外部I/O接线图和编制程序。
五.设计软件及硬件进行PLC程序设计,进行控制柜(台)等硬件的设计及现场施工。
由于程序与硬件设计可同时进行,因此,PLC控制系统的设计周期可大大缩短,而对于继电器系统先设计出全部的电气控制线路后才能进行施工设计。
六.联机调试
联机调试是指将模拟调试通过的程序进行在线统调。开始时,先不带上输出设备(接触器线圈、信号指示灯等负载)进行调试。利用编程器的监控功能,采分段调试的方法进行。各部分都调试正常后,再带上实际负载运行。如不符合要求,则对硬件和程序作调整。通常只需修改部分程序即可,全部调试完毕后,交付试运行。经过一段时间运行,如果工作正常、程序不需要修改则应将程序固化到EPROM中,以防程序丢失。
七.整理技术文件
包括设计说明书、电气安装图、电气元件明细表及使用说明书等。
总而言之,设计PLC应用系统时,是进行PLC应用系统的功能设计,即根据被控对象的功能和工艺要求,明确系统要做的工作和因此的条件。然后是进行PLC应用系统的功能分析,即通过分析系统功能,提出PLC控制系统的结构形式,控制信号的种类、数量,系统的规模、布局。后根据系统分析的结果,具体的确定PLC的机型和系统的具体配置



plc的存储器分为系统存储器、用户存储器和变量存储器。
系统存储器用来存放系统程序(控制器制造厂家研制系统时确定的程序,相当于个人计算机的操作系统),内容主要包括:系统管理程序——用于控制PLC的运行,使整个PLC按部就班地工作。用户指令解释程序——将用户程序变为机器语言指令,再由CPU执行这些指令。标准程序模块与系统调用——包括许多不同功能的子程序及调用管理程序,如完成输入、输出及特殊运算等的子程序。系统程序关系到PLC的性能,出厂时—般都固化在ROM或EPROM片中,用户不能访问、修改其内容。
用户存储器包括用户程序存储器和功能存储器两部分。用户程序存储器用来存放用户程序(用户根据实际控制的需要,用PLC的编程语言编制应用程序,通过编程器输入到PLC的用户程序存储器)以用户系统配置。为便于程序的调试、修改、完善,用户存储器可使用RAM(有掉电保护)、EPROM或EEPROM。用户功能存储器用来存放用户程序中使用器件的ON/OFF状态、数值数据等。用户存储器容量的大小,关系到用户程序容量的大小,是反映PLC性能的重要指标之一,PLC产品说明书中所列存储器型式或容量就是对用户存储器而言。
变量存储器用来存放PLC的内部运算变量,如内部继电器、I/O内存映像、定时器/计数器的现行值等。这些内容在CPU解算过程中需随时读写新,所以变量存储器也采用随机存储器RAM。
输入/输出接口(I/O接口)是plc与工业现场装置之间的连接部件,PLC通过输
入接口把工业设备或生产过程的状态和信息送给CPU,CPU运行用户程序,然后把运算通过输出接口输出给执行机构。
与微机的I/O接口工作于弱电的情况不同,PLC的I/O接口是按强电要求设计的,即其输入接口可接收强电信号,其输出接口可以直接和强电设备相连接。因此I/O接口除起连接系统内、外部的作用外,其输入接口还有对输入信号进行整理、滤波、隔离、电平转换的作用;输出接口还具有隔离PLC内部电路与外部执行元件的作用和功率放大的作用。
输入接口主要包括光电耦合器、输入状态寄存器和输入数据寄存器。输入端子接受各种有触点的和无触点的开关量信号或连续变化的模拟量信号(经A/D转换),各种信号经光电耦合器转换成PLC能够接受的电平信号,输入到输入状态(映象)寄存器或输入数据寄存器中。
输出接口包括输出状态(映象)寄存器、输出锁存器、光电耦合器和功率放大器等部分。PLC通过它把处理后的电平信号转换成电压或电流信号,去控制与被控对象相连的输出端。PLC提供三种类型的输出:机械触头继电器、无触点型交流开关(双向晶闸管开关)、无触点型直流开关(晶体管输出),以供驱动不同类型的负载。
PLC有多种类型的I/O接口模块,它们包括:开关量输入模块、开关量输出模块;模拟量输入、输出模块;特殊功能模块等。上述模块又分直流和交流、电压和电流类型。每个类型又有不同的参数等级。
对于小型PLC,厂家通常将I/O部分装在PLC的本体中,而对于中、大型PLC,各厂家通常都将I/O部分做成可供选取、扩充的模块或模板,用户可根据自己的需要选取具有不同功能、不同点数的I/O模块来组成自己的控制系统1) 在遇到非标准协议时,如何能够像使用Modbus、Devicenet等硬件单元时,在程序中只建立数据连接表,填写有用的数据内容,对于仪表回送的数据,只把有用的数据保存到plc内存。欧姆龙CJ系列PLC的协议宏功能,将协议格式使用三方软件,方便的写入到串行通信模块中,在PLC程序中不需要编写过多程序,只需调用要按照串口模块中的协议序列号即可完成程序。
2) 对于数据串很长的回送响应,也可以在协议宏中添加变量数据,头、尾、校验等数据,可以通过变量数据进行区分,只将仪表的当前数值(温度、压力等)译码并写入到PLC的内存中,PLC在处理仪表当前数值时,只需要读取自身的寄存器就可以完成。
3) 协议宏通信功能:是用来控制PLC与三方设备进行数据交换的另一种通信方式。PLC需要配备串行通信单元,通过RS232方式实现1:1的连接,也可以通过RS/422/485方式实现1:N的连接。通过带有的通信协议宏软件CX-Protocol可以对通信格式进行编程。
随着科学技术的发展,plc在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的性直接影响到工业企业的生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各种电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统性,设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统运行。
1、电磁干扰源及对系统的干扰
影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。
干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按声音干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压送加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V 以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O 模件损坏率较高的原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两间得干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。
2、PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢?
(1) 来自空间的辐射干扰
空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰,其分布为复杂。若PLC 系统置于所射频场内,就回收到辐射干扰,其影响主要通过两条路径;一是直接对PLC 内部的辐射,由电路感应产生干扰;而是对PLC 通信内网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小,特别是频率有关,一般通过设置屏蔽电缆和PLC 局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。
(2) 来自系统外引线的干扰
主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。
(3)来自电源的干扰
实践证明,因电源引入的干扰造成PLC 控制系统故障的情况很多,笔者在某工程调试中遇到过,后换隔离性能高的PLC 电源,问题才得到解决。
PLC 系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化,开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路到电源边。PLC 电源通常采用隔离电源,但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上,由于分布参数特别是分布电容的存在,隔离是不可能的。
(4) 来自信号线引入的干扰
与PLC 控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信号之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽略;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC 控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重,由此引起系统故障的情况也很多。
(5)来自接地系统混乱时的干扰
接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC 系统将无法正常工作。PLC 控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对 PLC 系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态加雷击时,地线电流将大。
此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内有会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC 内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC 工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC 的逻辑运算和数据存储,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
(6)来自PLC 系统内部的干扰
主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC 制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容,比较复杂,作为应用部门是无法改变,可不多考虑,但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。
3、怎样才能好、简单解决PLC系统干扰?
1)选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线要加合理等等,能解决干扰,但是比较烦琐、不易操作而且成本较高。
2)利用信号隔离器这种产品解决干扰问题。只要在有干扰的地方,输入端和输出端中间加上这种产品,就可有效解决干扰问题。
4、为什么解决PLC系统干扰信号隔离器呢?
1)使用简单方便、,廉。
2)可大量减轻设计人员、系统调试人员工作量,即使复杂的系统在普通的设计人员手里,也会变的非常简单。
5、信号隔离器工作原理是什么?
将PLC接收的信号,通过半导体器件调制变换,然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号,同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间立。
6、现在市场有那么多的隔离器,价格参差不齐,该怎么选择呢?
隔离器位于二个系统通道之间,所以选择隔离器要确定输入输出功能,同时要使隔离器输入输出模式(电压型、电流型、环路供电型等)适应前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多重要参数涉及产品性能,例
一、机型的选择
机型选择的基本原则应是在功能满足要求的前提下,保证性能、维护使用方便以及的性能价格比。具体应考虑以下几方面:
1、结构合理
对于工艺过程比较固定、环境条件较好(维修量较小)的场合,选用整体式结构PLC,其他情况则选用模块式结构PLC。
2、功能、规模相当
对于开关量控制的工程项目,对其控制速度考虑,一般的低档机就能满足要求。
对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的工程项目,可选用低档机。
对于控制比较复杂,控制功能要求高的工程项目,例如要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等,可视控制规模及复杂的程度选用中档或机。其中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。
3、机型统一
一个大型企业应尽量做到机型统一。因为同一机型的PLC,其模块可互换,便于备用品、备件的采购和管理;其功能及编程方法统一,有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发;其外部设备通用,资源可共享,配以上位计算机后,可把控制各立的系统的多台PLC连成一个多级分布式控制系统,相互通信,集中管理。
4、是否在线编程
PLC的特点之一是使用灵活。当被控设备的工艺过程改变时,只需用编程器重新修改程序,就能满足新的控制要求,给生产带来很大方便。
PLC的编程分为离线编程和在线编程两种。
离线编程的PLC的特点是主机和编程器共用一个CPU,在编程器上有一个“编程/运行”选择开关或按键,选择编程状态时,CPU将失去对现场的控制,只为编程器服务,这就是所谓的离线编程。程序编好后,如选择运行状态,CPU则去执行程序而失去对现场的控制。这时CPU对编程指令将不作出响应。由于此类PLC的编程器和主机共用一个CPU,因此节省了大量的硬件和软件,编程器的价格也比较。中、小型PLC多采用离线编程。
在线编程的PLC的特点是主机和编程器各有一个CPU,编程器的CPU可以随时处理由键盘输入的各种编程指令。主机的CPU则是完成对现场的控制,并在一个扫描周期的末尾和编程器通信,编程器把编好或改好的程序发送给主机,在下一个扫描周期主机将按照新送入的程序控制现场,这就是所谓的在线编程。此类PLC由于增加了硬件和软件,因而价格高,但应用领域较宽,大型PLC多采用在线编程。
是否在线编程,应根据被控设备工艺要求的不同来选择。对于产品定型的设备和工艺不常变动的设备,应选用离线编程的PLC;反之,可考虑选用在线编程的PLC。
二、容量的选择
PLC的容量包括用户存储器的存储容量(字数)和I/O点数两方面的含义。PLC容量的选择除满足控制要求外,还应留有适当的裕量以作备用。
通常,一条逻辑指令占存储器一个字,计时、计数、移位以及算术运算、数据传送等指令占存储器两个字。各种指令占存储器的字数可查阅PLC产品使用手册。
在选择存储器容量时,一般可按实际需要的25%考虑裕量。通常I/O点数可按实际需要的10%~15%考虑裕量。
三、指令系统的选择
由于可编程控制器应用的广泛性,各种机型所具备的指令系统也就不相同。从工程应用角度看,有些场合仅需要逻辑运算,有些场合需要复杂的算术运算,而且一些特殊场合还需要指令功能。从可编程控制器本身来看,各个厂家的指令差异较大,但从整体上来说,指令系统都是面向工程技术人员的语言,其差异主要表现在指令的表达方式和指令的完整性上。有些厂家在控制指令方面开发得较全,有些厂家在数字运算指令方面开发得较全,而大多数厂家在逻辑指令方面都开发得较完善。在选择机型时,应从指令系统方面注意下述内容:
指令系统的总语句数。它反映了整个指令所包括的全部功能。
(2)指令系统的种类。主要应包括逻辑指令、运算指令和控制指令,具体的需求则与实际要完成的控制功能有关。
(3)指令系统的表达方式。指令系统表达方式有多种,有的包括梯形图、控制系统流程图、语句表、顺控图、语言等多种表达方式;有的只包括其中一种或两种表达方式。
(4)应用软件的程序结构。程序结构有模块化的程序结构和子程序式的程序结构,种有利于应用软件编写和调试,但处理速度慢,后一种响应速度快,但不利于编写和现场调试。
(5)软件开发手段。在考虑指令系统这一性能时,还要考虑到软件的开发手段。有的厂家在此基础上还开发了软件,可利用通用的微型机(例如IBM-PC)作为开发手段,这样就加方便了用户的需要。
四、I/O模块的选择
I/O部分的价格占PLC价格的一半以上,不同的I/O模块,由于其电路和性能不同,直接影响着PLC的应用范围和价格,应该根据实际情况合理选择。
1、输入模块的选择
输入模块的作用是接收现场的输入信号,并将输入的高电平信号转换为PLC内部的低电平信号。输入模块的种类,按电压分类有直流5 V、12 V、24 V、48 V、60 V,交流115V、220 V。按电路形式不同分为汇点输入式和分隔输入式两种。
选择输入模块时应注意:
(1)电压的选择。应根据现场设备与模块之间的距离来考虑,一般5 V、12 V、24 V属低电压,其传输距离不宜太远。如5 V模块远不得过10 m,距离较远的设备应选用较高电压的模块。
(2)同时接通的点数。高密度的输入模块(32点、64点)同时接通的点数取决于输入电压和环境温度,一般来讲,同时接通的点数不要过输入点数的60%。
(3)门槛电平。为了提高控制系统的性,考虑门槛电平的大小。门槛电平越高,抗干扰能力越强,传输距离也就越远。
2、输出模块的选择
输出模块的作用是将PLC的输出信号传递给外部负载,并将PLC内部的低电平信号转换为外部所需电平的输出信号。输出模块按输出方式不同分为继电器输出、晶体管输出和双向可控硅输出三种。此外,输出电压和输出电流也各有不同。
选择输出模块时应注意:
(1)输出方式的选择。继电器输出的价格,适用电压范围较宽,导通压降小。但它是原有触点元件,其动作速度较慢、寿命较短,因此适用于不频繁通断的负载。当驱动感性负载时其大通断频率不得过1 Hz。对于频繁通断的低功率因数的电感负载,应采用无触点开关元件,即选用晶体管输出(直流输出)或双向可控硅输出(交流输出)。
(2)输出电流。输出模块的输出电流大于负载电流的额定值。模块输出电流的规格很多,应根据实际负载电流的大小选择。
(3)同时接通的点数。输出模块同时接通点数的电流累计值小于公共端允许通过的电流值。通常同时接通的点数不宜过输出点数的60%。
五、电源模块的选择
电源模块的选择很简单,只需考虑输出电流。电源模块的额定输出电流大于CPU模块、I/O模块、模块等消耗电流的总和,并留有一定的裕量。在选择电源模块时一般应考虑以下几点:
(1)电源模块的输入电压。电源模块可以包括各种各样的输入电压,有220 V交流、110 V交流和24 V直流等。在实际应用中要根据具体情况选择,确定了输入电压后,也就确定了系统供电电源的输出电压。
(2)电源模块的输出功率。在选择电源模块时,其额定输出功率大于CPU模块、所有I/O模块等总的消耗功率之和,并且要留有30%左右的裕量。当同一电源模块既要为主机单元又要为扩展单元供电时,从主机单元到远一个扩展单元的线路压降小于0.25 V。
(3)扩展单元中的电源模块。在有的系统中,由于扩展单元中安装有智能模块及一些特殊模块,就要求在扩展单元中安装相应的电源模块。这时相应的电源模块输出功率可按各自的供电范围计算。
(4)电源模块接线。选定了电源模块后,还要确定电源模块的接线端子和连接方式,以便正确地进行系统供电的设计。一般的电源模块的输入电压是通过接线端子与供电电源相连的,而输出信号通过总线插座与可编程控制器CPU的总线相连。
(5)系统的接地。电源模块接地线选择不小于10 mm2的铜导线。与交流稳压器、UPS不间断电源、隔离变压器等及系统的接地之连线尽可能短;系统的地线也要和机壳相连。
(6)使用环境条件。在选择PLC时,要考虑使用现场的环境条件是否符合它的规定。一般要考虑的有:环境温度、相对湿度、电源允许波动范围和抗干扰等指标。