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【干貨】PLC選型必須注意哪些事?

未知 2019-10-14 15:13

  

  一、PLC機型選擇

  機型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下,保證系統工作可靠、維護使用方便及最佳的性能價格比。具體應考慮的因素如下所述。

  1、結構合理

  對于工藝過程比較固定、環境條件較好(維修量較小)的場合,選用整體式結構PLC,其他情況則選用模塊式結構PLC。

  2、功能、規模相當

  對于開關量控制的工程項目,對其控制速度無需考慮,一般的低檔機就能滿足要求。對于以開關量控制為主,帶少量模擬量控制的工程項目,可選用低檔機。對于控制比較復雜,控制功能要求更高的工程項目,例如要求實現PID運算、閉環控制、通信聯網等,可視控制規模及復雜的程度選用中檔或高檔機。其中高檔機主要用于大規模過程控制、全PLC的分布式控制系統以及整個工廠的自動化等。

  3、機型統一

  一個大型企業應盡量做到機型統一。因為同一機型的PLC,其模塊可互換,便于備用品、備件的采購和管理;其功能及編程方法統一,有利于技術力量的培訓、技術水平的提高和功能的開發;其外部設備通用,資源可共享,配以上位計算機后,可把控制各獨立的系統的多臺PLC連成一個多級分布式控制系統,相互通信,集中管理。

  二、容量的選擇

  PLC的容量包括用戶存儲器的存儲容量(字數)和I/O點數兩方面的含義。PLC容量的選擇除滿足控制要求外,還應留有適當的裕量以作備用。

  通常,一條邏輯指令占存儲器一個字,計時、計數、移位以及算術運算、數據傳送等指令占存儲器兩個字。各種指令占存儲器的字數可查閱PLC產品使用手冊。

  在選擇存儲器容量時,一般可按實際需要的25%考慮裕量。通常I/O點數可按實際需要的10%~15%考慮裕量。

  三、指令系統的選擇

  由于可編程控制器應用的廣泛性,各種機型所具備的指令系統也就不完全相同。從工程應用角度看,有些場合僅需要邏輯運算,有些場合需要復雜的算術運算,而且一些特殊場合還需要專用指令功能。從可編程控制器本身來看,各個廠家的指令差異較大,但從整體上來說,指令系統都是面向工程技術人員的語言,其差異主要表現在指令的表達方式和指令的完整性上。有些廠家在控制指令方面開發得較全,有些廠家在數字運算指令方面開發得較全,而大多數廠家在邏輯指令方面都開發得較完善。在選擇機型時,應從指令系統方面注意下述內容:

  (1)指令系統的總語句數。它反映了整個指令所包括的全部功能。

  (2)指令系統的種類。主要應包括邏輯指令、運算指令和控制指令,具體的需求則與實際要完成的控制功能有關。

  (3)指令系統的表達方式。指令系統表達方式有多種,有的包括梯形圖、控制系統流程圖、語句表、順控圖、高級語言等多種表達方式;有的只包括其中一種或兩種表達方式。

  (4)應用軟件的程序結構。程序結構有模塊化的程序結構和子程序式的程序結構,前一種有利于應用軟件編寫和調試,但處理速度慢,后一種響應速度快,但不利于編寫和現場調試。

  (5)軟件開發手段。在考慮指令系統這一性能時,還要考慮到軟件的開發手段。有的廠家在此基礎上還開發了專用軟件,可利用通用的微型機(例如IBM-PC)作為開發手段,這樣就更加方便了用戶的需要。

  四、I/O模塊的選擇

  I/O部分的價格占PLC價格的一半以上,不同的I/O模塊,由于其電路和性能不同,直接影響著PLC的應用范圍和價格,應該根據實際情況合理選擇。

  1、輸入模塊的選擇

  輸入模塊的作用是接收現場的輸入信號,并將輸入的高電平信號轉換為PLC內部的低電平信號。輸入模塊的種類,按電壓分類有直流5V、12V、24V、48V、60V,交流115V、220V。按電路形式不同分為匯點輸入式和分隔輸入式兩種。

  選擇輸入模塊時應注意:

  (1)電壓的選擇。應根據現場設備與模塊之間的距離來考慮,一般5V、12V、24V屬低電壓,其傳輸距離不宜太遠。如5V模塊最遠不得超過10m,距離較遠的設備應選用較高電壓的模塊。

  (2)同時接通的點數。高密度的輸入模塊(32點、64點)同時接通的點數取決于輸入電壓和環境溫度,一般來講,同時接通的點數不要超過輸入點數的60%。

  (3)門檻電平。為了提高控制系統的可靠性,必須考慮門檻電平的大小。門檻電平越高,抗干擾能力越強,傳輸距離也就越遠。

  2、輸出模塊的選擇

  輸出模塊的作用是將PLC的輸出信號傳遞給外部負載,并將PLC內部的低電平信號轉換為外部所需電平的輸出信號。輸出模塊按輸出方式不同分為繼電器輸出、晶體管輸出和雙向可控硅輸出三種。此外,輸出電壓和輸出電流也各有不同。

  選擇輸出模塊時應注意:

  (1)輸出方式的選擇。繼電器輸出的價格便宜,適用電壓范圍較寬,導通壓降小。但它是原有觸點元件,其動作速度較慢、壽命較短,因此適用于不頻繁通斷的負載。當驅動感性負載時其最大通斷頻率不得超過1Hz。對于頻繁通斷的低功率因數的電感負載,應采用無觸點開關元件,即選用晶體管輸出(直流輸出)或雙向可控硅輸出(交流輸出)。

  (2)輸出電流。輸出模塊的輸出電流必須大于負載電流的額定值。模塊輸出電流的規格很多,應根據實際負載電流的大小選擇。

  (3)同時接通的點數。輸出模塊同時接通點數的電流累計值必須小于公共端允許通過的電流值。通常同時接通的點數不宜超過輸出點數的60%。

  五、電源模塊的選擇

  電源模塊的選擇很簡單,只需考慮輸出電流。電源模塊的額定輸出電流必須大于CPU模塊、I/O模塊、專用模塊等消耗電流的總和,并留有一定的裕量。在選擇電源模塊時一般應考慮以下幾點:

  (1)電源模塊的輸入電壓。電源模塊可以包括各種各樣的輸入電壓,有220V交流、110V交流和24V直流等。在實際應用中要根據具體情況選擇,確定了輸入電壓后,也就確定了系統供電電源的輸出電壓。

  (2)電源模塊的輸出功率。在選擇電源模塊時,其額定輸出功率必須大于CPU模塊、所有I/O模塊等總的消耗功率之和,并且要留有30%左右的裕量。當同一電源模塊既要為主機單元又要為擴展單元供電時,從主機單元到最遠一個擴展單元的線路壓降必須小于0.25V。

  (3)擴展單元中的電源模塊。在有的系統中,由于擴展單元中安裝有智能模塊及一些特殊模塊,就要求在擴展單元中安裝相應的電源模塊。這時相應的電源模塊輸出功率可按各自的供電范圍計算。

  (4)電源模塊接線。選定了電源模塊后,還要確定電源模塊的接線端子和連接方式,以便正確地進行系統供電的設計。一般的電源模塊的輸入電壓是通過接線端子與供電電源相連的,而輸出信號通過總線插座與可編程控制器CPU的總線相連。

  (5)系統的接地。電源模塊接地線選擇不小于10mm2的銅導線。與交流穩壓器、UPS不間斷電源、隔離變壓器等及系統的接地之連線盡可能短;系統的地線也要和機殼相連。

  (6)使用環境條件。在選擇PLC時,要考慮使用現場的環境條件是否符合它的規定。一般要考慮的有:環境溫度、相對濕度、電源允許波動范圍和抗干擾等指標。

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