中原區(qū)自動(dòng)化控制柜-繼飛機(jī)電-穩(wěn)定自動(dòng)化控制柜 ：

PLC硬件選型

PLC的選型是工程技術(shù)人員根據(jù)前期項(xiàng)目分析和項(xiàng)目難點(diǎn)的預(yù)期來選擇合適PLC，主要依據(jù)以下原則。

一、先特殊后一般原則

根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，大多數(shù)工程項(xiàng)目中制約PLC選型的因素主要集中在幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上，所以應(yīng)遵循先特殊后一般的原則選擇PLC。

所謂特殊即項(xiàng)目有哪些特殊的控制要求，不同控制類型有著不同的首要制約因素。如順序控制中，CPU的程序容量和I/O點(diǎn)的擴(kuò)展能力為PLC選型的主要因素。過程控制中，則以控制模擬量的數(shù)量和模擬量的精度作為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行選型。在較為簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)控制中，PLC需要接收來自現(xiàn)場(chǎng)編碼器送回的位置信號(hào)并相應(yīng)地發(fā)出一定頻率的脈沖來控制伺服電機(jī)，因此PLC處理數(shù)據(jù)的速度、輸入端接收高速脈沖的能力和輸出端高速脈沖的發(fā)送能力將成為PLC選型的首要因素。而在大型復(fù)合項(xiàng)目中，需使用不同的PLC組網(wǎng)，因此PLC支持的網(wǎng)絡(luò)類型則成為PLC選型的首要因素。

工程技術(shù)人員需按照本項(xiàng)目的核心需求，穩(wěn)定自動(dòng)化控制柜，將不同的控制要求按照從特殊到一般的順序進(jìn)行排列，如此選型將事半功倍，更可降低工程的整體難度。

二、由下至上原則

由下至上原則的目的是將PLC選型的性價(jià)比大化。目前多數(shù)廠家的PLC產(chǎn)品分成多個(gè)系列。當(dāng)工程技術(shù)人員選型時(shí)，按照第yi步從特殊到一般的選型順序，從低款PLC開始，逐一對(duì)照性能參數(shù)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)不滿足要求時(shí)，考慮較高一款產(chǎn)品。以此類推，直至選取全部滿足要求的PLC型號(hào)。如若由上至下選型，則會(huì)使PLC功能浪費(fèi)，造成大馬拉小車。

三、PLC開關(guān)量輸入/輸出單元的選擇

PLC的開關(guān)量輸入點(diǎn)是用來接受現(xiàn)場(chǎng)傳感器所輸入的電平信號(hào)，開關(guān)時(shí)輸出點(diǎn)的作用根據(jù)內(nèi)部的控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。

（1）開關(guān)量輸入端子的選擇?，F(xiàn)在市面上PLC輸入點(diǎn)均為晶體管輸入，使用者只需要根據(jù)前期預(yù)估的輸入點(diǎn)數(shù)量選擇即可。但是這里需要注意，因PLC端接線類型不同，分別有NPN和PNP兩種輸入方式，其意義是輸入端是以低電平有效還是以高電平有效，一旦確定輸入端的接線類型，則需選用相同類型輸入的傳感器，即NPN和PNP型的傳感器不能共用一個(gè)PLC的輸入端子。

現(xiàn)在市面上PLC輸入端子多為直流24V的輸入電壓，如果需要其將他電壓規(guī)格的傳感器接入到PLC，需用繼電器做相應(yīng)的隔離，保證接入PLC輸入端的信號(hào)為直流24V電壓。

（2）開關(guān)量輸出端子的選擇。PLC開關(guān)量輸出點(diǎn)的類型主要為繼電器型輸出和晶體管輸出兩種。

1）繼電器輸出型。繼電器輸出負(fù)載能力好，能夠短時(shí)間承受較高過電壓和過電流，有較強(qiáng)的隔離作用。但是由于繼電器內(nèi)部為機(jī)械觸點(diǎn)，動(dòng)作壽命有限，所以只能用于連接動(dòng)作頻率較低且不需要高速脈沖輸出的場(chǎng)合。

2）晶體管輸出型。晶體管型輸出是以通過控制其內(nèi)部三極管的導(dǎo)通為手段，來達(dá)到控制輸出端子通斷目的，并且其內(nèi)部并沒有機(jī)械觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，所以相比于繼電器輸出觸點(diǎn)，晶體管輸出觸點(diǎn)壽命長(zhǎng)，動(dòng)作頻率高，不易損壞，缺點(diǎn)為負(fù)載能力較差。

（3）開關(guān)量輸出端子選型的注意事項(xiàng)

類似于輸入端，晶體管輸出端子也分為NPN型和PNP型兩種。一旦型號(hào)確定則只能按照同種接線方式連接負(fù)載。

在實(shí)際應(yīng)用中，建議工程技術(shù)人員多選用晶體管輸出型PLC，并在輸出端使用繼電器連接外部負(fù)載，形成對(duì)于下游負(fù)載設(shè)備的電氣隔離，這樣的組合綜合了晶體管壽命長(zhǎng)和繼電器負(fù)載能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。如果現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)電氣故障，PLC輸出端子將會(huì)因受到隔離繼電器保護(hù)而免受損壞，只需要更換損壞的繼電器即可。而一旦繼電器輸出型PLC端子損壞，將無(wú)法修復(fù)損壞端子。

四、先內(nèi)置后擴(kuò)展原則

隨著PLC的不斷更新?lián)Q代，特別是小型機(jī)功能的不斷增強(qiáng)，PLC單機(jī)已內(nèi)置了許多擴(kuò)展模塊的功能，如模擬量功能，通信功能等。因此，選型時(shí)盡可能選用內(nèi)置功能多的PLC，既降低了成本，又節(jié)省控制柜空間，更可以簡(jiǎn)化設(shè)置和編程工作量。

五、PLC選型冗余量的把握

由于前期預(yù)估、現(xiàn)場(chǎng)施工改動(dòng)和后期維護(hù)升級(jí)的需要，PLC選型需考慮一定的冗余量。主要考慮I/O點(diǎn)的數(shù)量，較小的工程控制在20%的冗余范圍；較大的工程控制在5%～10%。其它如模擬量，通信和總線功能的冗余問題，需工程技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)硬件配置靈活把握，如果控制功能均為PLC內(nèi)置的，則需更換高一級(jí)單機(jī)PLC；若控制功能是通過擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)的，則考慮冗余時(shí)僅需更新相應(yīng)模塊即可。

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

一、可編程序控制器（PLC）及編程器的選購(gòu)：

目前市場(chǎng)上的PLC產(chǎn)品眾多，除國(guó)產(chǎn)品牌以外，國(guó)外的品牌有：日本OMRON、MITSUBISHI、FUJI、IDEC、HITACHI、松下，德國(guó)的西門子，韓國(guó)的LG等，如何選購(gòu)PLC產(chǎn)品呢？

1. 系統(tǒng)

首先應(yīng)確定系統(tǒng)用PLC單機(jī)控制還是用PLC形成網(wǎng)絡(luò)，由此計(jì)算輸入、輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)，并且在選購(gòu)PLC時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上預(yù)留10%的余量。

2. 確定負(fù)載類型

根據(jù)PLC輸出端所帶負(fù)載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出還是晶體管輸出，或是晶閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸出方式對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的。

3. 執(zhí)行速度

存儲(chǔ)容量與指令的執(zhí)行速度是PLC選型的重要指標(biāo)，一般存儲(chǔ)量越大、速度越快的PLC價(jià)格就越高，盡管國(guó)外各廠家產(chǎn)品大體相同，但也有一定區(qū)別。

4. 'COM'點(diǎn)的選擇

不同的PLC產(chǎn)品，其'COM'點(diǎn)的數(shù)量是不一樣的，有的一個(gè)'COM'點(diǎn)帶8個(gè)輸出點(diǎn)，有的帶4個(gè)輸出點(diǎn)，也有帶1個(gè)或2個(gè)輸出點(diǎn)。當(dāng)負(fù)載的種類多且電流大時(shí)，采用一個(gè)'COM'點(diǎn)帶1-2個(gè)輸出點(diǎn)的產(chǎn)品，當(dāng)負(fù)載種類少數(shù)量多時(shí)，采用一個(gè)'COM'點(diǎn)帶4-8個(gè)輸出點(diǎn)產(chǎn)品。

5. 合理選用PLC產(chǎn)品

因?yàn)楦魃a(chǎn)廠家的開發(fā)軟件不同，系統(tǒng)地兼容性也是選購(gòu)時(shí)的重點(diǎn)，目前還沒有發(fā)現(xiàn)完全兼容的產(chǎn)品，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)合理選用PLC產(chǎn)品。

6. 編程器的選購(gòu)

PLC編程可采取三種方式：一是用一般的手持式編程器，它只能用廠家規(guī)定的語(yǔ)句表中的語(yǔ)句編程。正中方式易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試并且體積小成本低，但它的效率低適應(yīng)機(jī)種類型少，比較適用于系統(tǒng)容量小、用量少的系統(tǒng)中。二是圖形編程器編程，這種方式采用圖形方式編程，方便直觀，一般電氣人員短期就可以應(yīng)用自如，觸摸自動(dòng)化控制柜，但編程器價(jià)格較高。三是用IBM及其兼容個(gè)人計(jì)算機(jī)+PLC軟件包編程，這是常用的一種方式，但大部分軟件包價(jià)格昂貴。

7.產(chǎn)品質(zhì)量

盡量選用大公司的產(chǎn)品，因?yàn)槠洚a(chǎn)品質(zhì)量有保障，且技術(shù)支持好，一般售后服務(wù)也較好，有利于以后產(chǎn)品的擴(kuò)展與軟、硬件升級(jí)。

二、輸入、輸出回路的設(shè)計(jì)

1.電源回路

PLC供電一般為AC85-240V（也有DC24V），適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件（如電源濾波器、1：1隔離變壓器等）

2.PLC上DC24V電源的使用

各公司PLC產(chǎn)品上一般都有DC24V電源，但該電源容量小，為幾十毫安至幾百毫安，用其帶負(fù)載時(shí)應(yīng)注意容量，同時(shí)做好防短路措施（因?yàn)樵撾娫吹倪^載或短路將影響PLC的運(yùn)行）。

3.外部DC24V電源

若輸入回路有DC24V供電的接近開關(guān)、光電開關(guān)等，而PLC上的DC24V電源容量不夠時(shí)，要從外部提供DC24V電源；但該電源的'一'端不要與PLC的DC24V電源的'一'以及'COM'端相連，否則會(huì)影響PLC的運(yùn)行。

4.輸入的靈敏度

各生產(chǎn)廠家對(duì)PLC的輸入電壓和電流都有規(guī)定，當(dāng)輸入元件的輸入電流大于PLC的入電流或有漏電流時(shí)，就會(huì)有誤動(dòng)作，降低靈敏度。所以應(yīng)適用弱電流輸入并對(duì)漏電流采取防護(hù)措施，并且選用輸入為供漏型輸入的PLC。

5. 對(duì)感性負(fù)載處理

在輸入、輸出端接感性負(fù)載時(shí)，中原區(qū)自動(dòng)化控制柜，要在負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)沖擊抑制器或二極管，二極管的陰極與電壓㈩極側(cè)連接。

6. 外部互鎖與接地

利用PLC控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)等正、反工作時(shí)，為避免PC的異常動(dòng)作引起事故及機(jī)械損壞，應(yīng)在外部組成一個(gè)連鎖回路。

接地：GR端子是大地接地端子。用防止感應(yīng)電的專用接地線（截面積2mm2以上的電線）采用第三種接地方式（接地電阻100Ω以下）。

LG是噪音濾波器中性端子，若因噪音大而產(chǎn)生誤動(dòng)作，或?yàn)榱朔乐闺妀i，GR短接，采用第三種接地方式。接地線的長(zhǎng)度在20m以內(nèi)為宜。

接地線與其它設(shè)備共用或與建筑物的金屬結(jié)構(gòu)連接會(huì)適得其反，受到惡劣影響。

7. PLC外部驅(qū)動(dòng)電路

對(duì)于PLC輸出不能直接帶動(dòng)負(fù)載的情況下，必須在外部采用驅(qū)動(dòng)電路，可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動(dòng)，同時(shí)應(yīng)采用保護(hù)電路和浪涌吸收電路。

另外PLC的輸入輸出布線也有一定要求，生產(chǎn)自動(dòng)化控制柜，請(qǐng)參照各公司的使用說明書。

三、擴(kuò)展模塊的選用

對(duì)于小的系統(tǒng)，如80點(diǎn)以內(nèi)的系統(tǒng)，一般不需要擴(kuò)展；當(dāng)系統(tǒng)較大時(shí)，就要擴(kuò)展。不同公司的產(chǎn)品，對(duì)系統(tǒng)總點(diǎn)數(shù)及擴(kuò)展模塊數(shù)量都有限制，當(dāng)擴(kuò)展仍不能滿足需要時(shí)，可采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。同時(shí)，有些廠家產(chǎn)品的個(gè)別指令不支持?jǐn)U展模塊，因此，在進(jìn)行軟件編程時(shí)要注意。當(dāng)采用溫度等模擬模塊時(shí)，各廠家也有一些規(guī)定，請(qǐng)參閱相關(guān)技術(shù)手冊(cè)。

四、 PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

當(dāng)用PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，其難度比PLC單機(jī)控制大得多，首先應(yīng)選用自己比較熟悉的機(jī)型，對(duì)其基本指令和功能指令有較深入的了解，并且指令的執(zhí)行速度和用戶程序存儲(chǔ)容量也應(yīng)仔細(xì)了解。否則不能適應(yīng)實(shí)時(shí)要求，造成系統(tǒng)崩潰。另外對(duì)通信接口，通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳送速度等也要考慮。

后還要向PLC的廠家尋求網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和軟件支持及詳細(xì)技術(shù)資料，至于選用幾層工作站，依照系統(tǒng)大小而定。

五、 軟件編制

在編制軟件前，應(yīng)首先熟悉所選用的PLC產(chǎn)品說明書，待熟悉后再編程。若采用圖形編程器或軟件包編程，則可直接編程，若用手持編程器編程，應(yīng)先畫出梯形圖，然后編程，這樣可以減少出錯(cuò)，速度也快，編成完成后先空運(yùn)轉(zhuǎn)，待各個(gè)動(dòng)作正常后，再在設(shè)備上調(diào)試。自動(dòng)化控制柜

我們?cè)谶M(jìn)行HMI與PLC通信的時(shí)候，都要解決一個(gè)問題，即HMI與PLC通xin連接的參數(shù)設(shè)置問題，這是很多學(xué)員會(huì)問到的一個(gè)問題，這也是我們學(xué)習(xí)的重dian。觸摸屏與PLC的通信又分為幾種，一種是HMI控制一臺(tái)本機(jī)PLC，；另一種是HMI控制一臺(tái)遠(yuǎn)程PLC。那么我們就先學(xué)習(xí)一下威綸通觸摸屏如何控制一臺(tái)本機(jī)PLC，即其參數(shù)應(yīng)該怎么設(shè)置。

首先我們要知道“本機(jī)PLC”是指什么？

所謂的“本機(jī) PLC” 是指與本地 HMI 直接連接的 PLC。如果我們要控制本機(jī) PLC 時(shí)，需要先新增這種類型的設(shè)備。操作方法如下：

1、點(diǎn)擊“編輯” 菜單的“系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置”， 在彈出的對(duì)話窗中點(diǎn)擊 “新增”，就可打開 “設(shè)備屬性”對(duì)話框。

2、在打開的“設(shè)備屬性”中進(jìn)行設(shè)置本機(jī)PLC參數(shù)，我們要設(shè)置設(shè)備的名稱、所在位置、PLC類型、接口類型等，這里以PLC類型為MODBUS RTU為例進(jìn)行設(shè)置，見下圖。

在這里我們要注意的是，PLC接口類型可以選擇 RS-232、RS-485 2W、RS-485 4W、以太網(wǎng)、USB 以及CAN Bus 。如果接口類型是RS-232、RS-485 2W、RS-485 4W，可以點(diǎn)擊對(duì)話框中的“設(shè)置”，可以“通訊端口設(shè)置”對(duì)話框，進(jìn)行設(shè)定通訊端口參數(shù)，包括通訊端口、波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)、停止位等。

如果接口類型是以太網(wǎng)的，可以點(diǎn)擊對(duì)話框中的“設(shè)置”，打開“IP 地址設(shè)置”對(duì)話框，我們要正確設(shè)定PLC的IP地址和端口號(hào)。假如我們對(duì)PLC類型選擇為S7-200 Smart Ethernet，接口類型默認(rèn)就是以太網(wǎng)的。

如果接口類型是USB，就不需再設(shè)定，檢查“設(shè)備屬性”內(nèi)的各設(shè)定值是否正確就可以了。在完成上述的各項(xiàng)設(shè)定后，在設(shè)備列表中可以發(fā)現(xiàn)新增了一個(gè)名稱為 “本機(jī) PLC 1”的設(shè)備，這樣就完成了觸摸屏控制一臺(tái)本機(jī)PLC所要進(jìn)行的參數(shù)設(shè)置。

以上就是威綸通觸摸屏控制一臺(tái)本機(jī)PLC，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，大家有沒有g(shù)et到呢？