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由内至外,4招教你设计一个完整的PLC应用系统

时间:10-04 来源: 点击:

全部满足要求的PLC型号。如若由上至下选型,则会使PLC功能浪费,造成大马拉小车。

  

3.PLC开关量输入/输出单元的选择

  

PLC的开关量输入点是用来接受现场传感器所输入的电平信号,开关时输出点的作用根据内部的控制信号来驱动外部负载。

  

(1)开关量输入端子的选择。现在市面上PLC输入点均为晶体管输入,使用者只需要根据前期预估的输入点数量选择即可。但是这里需要注意,因PLC端接线类型不同,分别有NPN和PNP两种输入方式,其意义是输入端是以低电平有效还是以高电平有效,一旦确定输入端的接线类型,则需选用相同类型输入的传感器,即NPN和PNP型的传感器不能共用一个PLC的输入端子。

现在市面上PLC输入端子多为直流24V的输入电压,如果需要其将他电压规格的传感器接入到PLC,需用继电器做相应的隔离,保证接入PLC输入端的信号为直流24V电压。

  

(2)开关量输出端子的选择。PLC开关量输出点的类型主要为继电器型输出和晶体管输出两种。

  

1)继电器输出型。继电器输出负载能力好,能够短时间承受较高过电压和过电流,有较强的隔离作用。但是由于继电器内部为机械触点,动作寿命有限,所以只能用于连接动作频率较低且不需要高速脉冲输出的场合。

  

2)晶体管输出型。晶体管型输出是以通过控制其内部三极管的导通为手段,来达到控制输出端子通断目的,并且其内部并没有机械触点结构,所以相比于继电器输出触点,晶体管输出触点寿命长,动作频率高,不易损坏,缺点为负载能力较差。

  

3)开关量输出端子选型的注意事项

  

① 类似于输入端,晶体管输出端子也分为NPN型和PNP型两种。一旦型号确定则只能按照同种接线方式连接负载。

  

② 在实际应用中,建议工程技术人员多选用晶体管输出型PLC,并在输出端使用继电器连接外部负载,形成对于下游负载设备的电气隔离,这样的组合综合了晶体管寿命长和继电器负载能力强的优点。如果现场出现电气故障,PLC输出端子将会因受到隔离继电器保护而免受损坏,只需要更换损坏的继电器即可。而一旦继电器输出型PLC端子损坏,将无法修复损坏端子。

  

4.先内置后扩展原则

  

随着PLC的不断更新换代,特别是小型机功能的不断增强,PLC单机已内置了许多扩展模块的功能,如模拟量功能,通信功能等。因此,选型时尽可能选用内置功能多的PLC,既降低了成本,又节省控制柜空间,更可以简化设置和编程工作量。

  

5.PLC选型冗余量的把握

  

由于前期预估、现场施工改动和后期维护升级的需要,PLC选型需考虑一定的冗余量。主要考虑I/O点的数量,较小的工程控制在20%的冗余范围;较大的工程控制在5%~10%。其它如模拟量,通信和总线功能的冗余问题,需工程技术人员根据现场硬件配置灵活把握,如果控制功能均为PLC内置的,则需更换高一级单机PLC;若控制功能是通过扩展模块实现的,则考虑冗余时仅需更新相应模块即可。

  

三、PLC编程要点

  

(1)根据控制流程图分配程序段

  

根据前期控制流程图将控制程序分解成不同的程序段,这样可以使程序整体结构清晰,便于后期调试程序。如果项目较复杂,将程序分段后便于分配给若干名编程人员同时编程和调试,从整体上提高了编程效率。

  

(2)编制I/O表和内存表

  

编制I/O表是给每个输入/输出点分配地址并做注释,避免编程时出现I/O点混乱的问题。编制内存表是分配PLC内存地址给程序的中间变量并做注释,便于编程时引用。

  

(3)简化编程

  

编程员在熟悉PLC指令系统的基础上,熟练使用高级指令编程,可以极大地减少编程工作量,节省PLC存储器空间,有助于更好地发挥PLC功能。

  

(4)注释清晰

  

为了方便后期调试程序,编程时需将每个相关点的注释清晰地标注在程序中,包括使用的特殊指令目的等。程序可读性好,为后期项目维护和升级打下基础。

  

四、PLC程序调试方法

  

PLC应用程序的调试工作可以分为模拟调试和联机调试两个步骤。

  

1.模拟调试

  

模拟调试是指根据开关量I/O单元上各位对应的发光二极管的显示状态而不带输出设备进行的调试。

  

设计好控制程序后,一般先作模拟调试。有的PLC厂家提供了在计算机上运行、可用来替代PLC硬件来调试程序的仿真软件,例如欧姆龙公司与CX-Programmer编程软件配套的CX-Simulator仿真软件等。在仿真时按照系统功能的要求,将某些输入元件位强制为ON或OFF,或改写某些元件中的数据,监视系统的功能是否能正确实现。

  

如果连接上PLC硬件来调试程序时,可以使用接在输入

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