PLC的自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)評(píng)職稱.發(fā)論文，交給機(jī)電之家，3個(gè)月內(nèi)完成!收藏此信息打印該信息添加佚名來(lái)源:未知1引言A在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置,例如電機(jī)的啟停，電磁閥的開(kāi)閉，產(chǎn)品的計(jì)數(shù),溫度、壓力、流量的設(shè)左與控制等，而PLC技術(shù)是解決上述問(wèn)題的最有效、最便捷的工具，因此PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。下面就PLC工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題進(jìn)行探討。PLC系統(tǒng)設(shè)備選型PLC最主要的目的是控制外部系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可能是單個(gè)機(jī)器，機(jī)群或一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。不同型號(hào)的PLC有不同的適用范用。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對(duì)象的復(fù)雜程度，進(jìn)行10點(diǎn)數(shù)和10點(diǎn)的類型徽字量、模擬屋等）統(tǒng)汁，列出淸單。適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量的估計(jì)，確泄適當(dāng)?shù)牧粲杏嗔慷焕速M(fèi)資源的機(jī)型（小、中、大形機(jī)器）。并且結(jié)合市場(chǎng)情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況，選立價(jià)格性能比較好的PLC機(jī)型。目前市場(chǎng)上的PLC產(chǎn)品眾多，國(guó)外知名品牌有徳國(guó)的SEMENS：日本的OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic；美國(guó)的GE;韓國(guó)的LG等。國(guó)產(chǎn)品牌有研華、研祥、合力時(shí)等。近幾年，PLC產(chǎn)品的價(jià)格有較大的下降,其性價(jià)比越來(lái)越高。PLC的選型應(yīng)從以下幾個(gè)方而入手。2.1確左PLC控制系統(tǒng)的規(guī)模依據(jù)工廠生產(chǎn)工藝流程和復(fù)雜程度確泄系統(tǒng)規(guī)模的大小?？煞譃榇?、中、小三種規(guī)模。小規(guī)模PLC控制系統(tǒng)：?jiǎn)螜C(jī)或者小規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程，控制過(guò)程主要是條件、順序控制，以開(kāi)關(guān)量為主，并且10點(diǎn)數(shù)小于128點(diǎn)。一般選用微型PLC,如SIEMENSS7^00等。皿中等規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過(guò)程是復(fù)雜邏輯控制和閉環(huán)控制，IX）點(diǎn)數(shù)在128——512點(diǎn)之間。應(yīng)該選用具有模擬量控制、PD控制等功能的PLC,如SIEMENSS7H3OO等。大規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過(guò)程是大規(guī)模過(guò)程控制、DCS系統(tǒng)和工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制，1/0點(diǎn)數(shù)在512點(diǎn)以上。應(yīng)該選用具有通信聯(lián)網(wǎng)、智能控制、數(shù)據(jù)庫(kù)、中斷控制、函數(shù)運(yùn)算的離檔PLC,如S1EMENSS7T00等，再和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)合實(shí)現(xiàn)工廠工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的通訊和控制。2.2確泄PLC10點(diǎn)的類型根據(jù)生產(chǎn)工藝要求,分析被控對(duì)象的復(fù)雜程度，進(jìn)行IX）點(diǎn)數(shù)和1/0點(diǎn)的類型徽字量、模擬量等）統(tǒng)il?，列出淸單。適當(dāng)進(jìn)行內(nèi)存容量的估計(jì)，確泄適當(dāng)?shù)牧粲熊涶偧Y源余量而不浪費(fèi)資源的機(jī)型（小、中、大型機(jī)器）。根據(jù)PLC輸出端所帶的負(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，從而確泄輸出端采用繼電器輸岀，還是晶體管輸岀，或品閘管輸出。不同的負(fù)載選用不同的輸岀方式，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)立運(yùn)行是很重要的。電磁閥的開(kāi)閉、大電感負(fù)載、動(dòng)作頻率低的設(shè)備,PLC輸岀端采用繼電器輸出或者固態(tài)繼電器輸出各種指示燈、變頻器燈（字直流調(diào)速器的啟動(dòng)/停止應(yīng)采用晶體管輸出。3確定PLC編程工具（1） 一般的手持編程器編程。手持編程器只能用商家規(guī)左語(yǔ)句表中的語(yǔ)句表GTL）編程。這種方式效率低，但對(duì)于系統(tǒng)容量小、用量小的產(chǎn)品比較適宜,具有體積小、價(jià)格低、易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。這主要用于微型PLC的編程。（2） 圖形編程器編程。圖形編程器采用梯形圖（LAD）編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如，但該編程器價(jià)格較高,主要用于微型PLC和中檔PLC。（3）訃算機(jī)加PLC軟件包編程。這種方式是效率最高的一種方式，但大部分公司的PLC開(kāi)發(fā)軟件包價(jià)格昂貴，并且該方式不易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，主要用于中高檔PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)和軟件編程。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)汁和軟件設(shè)ih3.1PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)是PLC控制系統(tǒng)的至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)廿，這關(guān)系著PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、穩(wěn)泄性。主要包括輸入和輸岀電路兩部分。（1）PLC控制系統(tǒng)的輸入電路設(shè)計(jì)。PLC供電電源一般為AC85—240V,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）：隔離變壓器也可以采用雙隔離技術(shù)，即變壓器的初、次級(jí)線圈屏蔽層與初級(jí)電氣中性點(diǎn)接大地，次級(jí)線圈屏蔽層接PLC輸入電路的地，以減小高低頻脈沖干擾。PLC輸入電路電源一般應(yīng)采用DC24V,同時(shí)其帶負(fù)載時(shí)要注意容量，并作好防短路措施,這對(duì)系統(tǒng)供電安全和PLC安全至關(guān)重要，因?yàn)樵撾娫吹倪^(guò)載或短路都將影響PLC的運(yùn)行,一般選用電源的容就為輸入電路功率的兩倍，PLC輸入電路電源支路加裝適宜的熔線，防止短路。儀）PLC控制系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計(jì)。依據(jù)生產(chǎn)工藝要求，各種指示燈、變頻器黴字直流調(diào)速器的啟動(dòng)停止應(yīng)采用晶體管輸出，它適應(yīng)于高頻動(dòng)作，并且響應(yīng)時(shí)間短；如果PLC系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6次以下，應(yīng)首選繼電器輸出，采用這種方法，輸出電路的設(shè)il?簡(jiǎn)單，抗干擾和帶負(fù)載能力強(qiáng)。如果PLC輸岀帶電磁線圈等感性負(fù)載，負(fù)載斷電時(shí)會(huì)對(duì)PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊，為此，對(duì)直流感性負(fù)載應(yīng)在其旁邊并接續(xù)流二極管，對(duì)交流感性負(fù)載應(yīng)并接浪涌吸收電路,可有效保護(hù)PLCo當(dāng)PLC掃描頻率為10次/m五以下時(shí)，既可以采用繼電器輸出方式，也可以采用PLC輸出驅(qū)動(dòng)中間繼電器或者固態(tài)繼電器（SSR）,再驅(qū)動(dòng)負(fù)載。對(duì)于兩個(gè)重要輸岀量，不僅在PLC內(nèi)部互鎖，建議在PLC外部也進(jìn)行硬件上的互鎖，以加強(qiáng)PLC系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性。對(duì)于常見(jiàn)的AC220V交流開(kāi)關(guān)類負(fù)載，例如交流接觸器、電磁閥等，應(yīng)該通過(guò)DC24V微小型中間繼電器驅(qū)動(dòng)，避免PLC的DO接點(diǎn)宜接驅(qū)動(dòng)，盡管PLC手冊(cè)標(biāo)稱具有AC220V交流開(kāi)關(guān)類負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力。6）PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)。隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的日新月異的發(fā)展，晶閘管可控整流和變頻調(diào)速裝置使用日益廣泛，這帶來(lái)了交流電網(wǎng)的污染，也給控制系統(tǒng)帶來(lái)了許多干擾問(wèn)題，防干擾是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問(wèn)題。一般采用以下幾種方式：隔離:由于電網(wǎng)中的髙頻干擾主要是原副邊繞組之間的分布電容耦合而成,所以建議采用1：1超隔離變壓器，并將中性點(diǎn)經(jīng)電容接地。屏蔽：一般采用金屬外殼屏蔽，將PLC系統(tǒng)內(nèi)置于金屬柜之內(nèi)。金屬柜外殼可靠接地，能起到良好的靜電、磁場(chǎng)屏蔽作用，防止空間輻射干擾。布線：強(qiáng)電動(dòng)力線路、弱電信號(hào)線分開(kāi)走線，并且要有一定的間隔：模擬信號(hào)傳輸線采用雙絞線屏蔽電纜。3.2PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)的同時(shí)可以著手軟件的設(shè)訃工作。軟件設(shè)汁的主要任務(wù)是根據(jù)控制要求將工藝流程圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，這是PLC應(yīng)用的最關(guān)鍵的問(wèn)題，程序的編寫是軟件設(shè)訃的具體表現(xiàn)。在控制工程的應(yīng)用中，良好的軟件設(shè)計(jì)思想是關(guān)鍵，優(yōu)秀的軟件設(shè)計(jì)便于工程技術(shù)人員理解掌握、調(diào)試系統(tǒng)與日常系統(tǒng)維護(hù)。（1）PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)訃思想。由于生產(chǎn)過(guò)程控制要求的復(fù)雜程度不同,可將程序按結(jié)構(gòu)形式分為基本程序和模塊化程序?；境绦?既可以作為獨(dú)立程序控制簡(jiǎn)單的生產(chǎn)工藝過(guò)程，也可以作為組合模塊結(jié)構(gòu)中的單元程序;依據(jù)汁算機(jī)程序的設(shè)計(jì)思想，基本程序的結(jié)構(gòu)方式只有三種:順序結(jié)構(gòu)、條件分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。模塊化程序:把一個(gè)總的控制目標(biāo)程序分成多個(gè)具有明確子任務(wù)的程序模塊，分別編寫和調(diào)試，最后組合成一個(gè)完成總?cè)蝿?wù)的完整程序。這種方法叫做模塊化程序設(shè)訃。我們建議經(jīng)常采用這種程序設(shè)計(jì)思想，因?yàn)楦髂K具有相對(duì)獨(dú)立性，相互連接關(guān)系簡(jiǎn)單，程序易于調(diào)試修改。特別是用于復(fù)雜控制要求的生產(chǎn)過(guò)程。（2）PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)I/0分配，依據(jù)生產(chǎn)流水線從前至后，W點(diǎn)數(shù)由小到大：盡可能把一個(gè)系統(tǒng)、設(shè)備或部件的I/O信號(hào)集中編址，以利于維護(hù)。立時(shí)器、計(jì)數(shù)器要統(tǒng)一編號(hào)，不可重復(fù)使用同一編號(hào),以確保PLC工作運(yùn)行的可靠性。程序中大量使用的內(nèi)部繼電器或者中間標(biāo)志位即是F0位），也要統(tǒng)一編號(hào)，進(jìn)行分配。在地址分配完成后，應(yīng)列出10分配表和內(nèi)部繼電器或者中間標(biāo)志位分配表。彼此有關(guān)的輸出器件，如電機(jī)的正仮轉(zhuǎn)等，其輸出地址應(yīng)連續(xù)安排，如Q2.0.02.1等。（3）PLC控制系統(tǒng)編程技巧。PLC程序設(shè)il?的原則是邏輯關(guān)系簡(jiǎn)單明了，易于編程輸入,少占內(nèi)存,減少掃描時(shí)間，這是PLC編程必須遵循的原則。下面介紹幾點(diǎn)技巧。PLC各種觸點(diǎn)可以多次重復(fù)使用，無(wú)需用復(fù)雜的程序來(lái)減少觸點(diǎn)使用次數(shù)。同一個(gè)繼電器線圈在同一個(gè)程序中使用兩次稱為雙線圈輸岀，雙線圈輸岀容易引起誤動(dòng)作，在程序中盡量要避免線圈重復(fù)使用。如果必須是雙線圈輸出，可以采用置位和復(fù)位操作（以S7-300為例如SQ4.0或者RQ4.0）。如果要使PLC多個(gè)輸岀為固泄值1（常閉），可以采用字傳送指令完成，例如Q2.0、Q2.3、Q2.5、Q2.7同時(shí)都為1,可以使用一條指令將十六進(jìn)制的數(shù)據(jù)0A9H直接傳送QW2即可。對(duì)于非重要設(shè)備，可以通過(guò)硬件上多個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)后再接入PLC輸入端，或者通過(guò)PLC編程來(lái)減少I/O點(diǎn)數(shù)，節(jié)約資源。例如我們使用一個(gè)按鈕來(lái)控制設(shè)備的啟動(dòng)/（亭止，就可以采用二分頻來(lái)實(shí)現(xiàn)。模塊化編程思想的應(yīng)用:我們可以把正反自鎖互鎖轉(zhuǎn)程序封裝成為一個(gè)模塊，正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)封裝成為一個(gè)模塊，在PLC程序中我們可以重復(fù)調(diào)用該模塊，不但減少編程疑，而且減少內(nèi)存占用量，有利于大型PLC程序的編制。PLC控制系統(tǒng)程序的調(diào)試PLC控制系統(tǒng)程序的調(diào)試一般包括10端子測(cè)試和系統(tǒng)凋試兩部分內(nèi)容，良好的調(diào)試步驟有利于加速總裝調(diào)試的過(guò)程。4.1IX）端子測(cè)試用手動(dòng)開(kāi)關(guān)暫時(shí)代替現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)，以手動(dòng)方式逐一對(duì)PLC輸入端子進(jìn)行檢查、驗(yàn)證,PLC輸入端子的指示燈點(diǎn)亮，表示正常;反之，應(yīng)檢查接線或者是1/O點(diǎn)壞。我們可以編寫一個(gè)小程序，在輸出電源良好的情況下，檢查所有PLC輸出端子指示燈是否全亮。PLC輸入端子的指示燈點(diǎn)亮，表示正常。反之，應(yīng)檢查接線或者是10點(diǎn)壞。4.2系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)首先按控制要求將電源、外部電路與輸入輸出端子連接好，然后裝載程序于PLC中，運(yùn)行PLC進(jìn)行調(diào)試。將PLC與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接。在正式調(diào)試前全而檢査整個(gè)PLC控制系統(tǒng)，包括電源、接地線、設(shè)備連接線、10連線等。在保證整個(gè)硬件連接正確無(wú)誤的情況下即可送電。把PLC控制單元的工作方式設(shè)宜為“RUN”開(kāi)始運(yùn)行。反復(fù)調(diào)試消除可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題。在調(diào)試過(guò)程中也可以根據(jù)實(shí)際需求對(duì)硬件作適當(dāng)修改以配合軟件的調(diào)試。應(yīng)保持足夠長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間使問(wèn)題充分無(wú)露并加以糾正。調(diào)試中多數(shù)是控制程序問(wèn)題。一般分以下幾步進(jìn)行：(1)對(duì)每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和控制量做單獨(dú)測(cè)試；<2)檢查硬件總參改程序；(3)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和控制量做綜合測(cè)試2(4)帶設(shè)備調(diào)試；6)調(diào)試結(jié)束。5結(jié)束語(yǔ)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)il?是一個(gè)步驟有序的系統(tǒng)工程，要想做到熟練自如，需要反復(fù)設(shè)計(jì)和實(shí)踐。本文是PLC控制系統(tǒng)的設(shè)汁和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，在實(shí)際應(yīng)用中具有良好的效果。PLC輸入點(diǎn)的形式和接法（原創(chuàng)）A評(píng)職稱，發(fā)論文，交給機(jī)電之家，3個(gè)月內(nèi)完成！收藏此信息打印該信息添加:佚名來(lái)源：未知一、 PLC輸入的內(nèi)部線路亠PLC輸入的內(nèi)部電路一般采用光電耦合電路，如下圖所示（共陰極）。這樣做，是為了把外部電路和PLC內(nèi)部電路隔離開(kāi)來(lái)，從而避免PLC內(nèi)部電路受到來(lái)自于外部電路的干擾。此圖只示出了PLC的一個(gè)輸入，苴它輸入一樣，并且所有輸入的公共端（COM）可以連接在一起，也可以分為幾組連接在一起共用。值得說(shuō)明的是，公共端可以是發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接一起，也可以是陰極連接一起，根據(jù)發(fā)光二極管COM端連接的不同，可以分為''共陽(yáng)極"和''共陰極"。例如：三菱FX系列PLC輸入電路就采用的是''共陽(yáng)極"接法，而西門子或臺(tái)達(dá)PLC的COM端是懸空的，可以由用戶來(lái)根據(jù)實(shí)際需要或習(xí)慣來(lái)采用是''共陽(yáng)極"還是''共陰極"。從圖中可以看出，要想讓PLC的某個(gè)輸入端有輸入，光電耦合的發(fā)光二極管兩端必須形成回路，即：COM端接時(shí),輸入必須引入''一"電平（共陽(yáng)極）;COM端接''一"時(shí)，輸入端必須引入電平（共陰極）。二、 PLC輸入外部電路的形母PLC輸入外部電路的外部節(jié)點(diǎn)形式共分為以下三種：1、 無(wú)源節(jié)點(diǎn)輸入，即：開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)輸入。2、 NPN和PNP卉點(diǎn)輸入a3、二極管輸入下面，就這三種節(jié)點(diǎn)輸入的形式及接線方式簡(jiǎn)單說(shuō)明一下。b、無(wú)源肖點(diǎn)輸入（開(kāi)關(guān)量輸A)此種節(jié)點(diǎn)形式是PLC輸入用的最多的一種形式。使用此種形式時(shí)，只要注意PLC的輸入公共端是共陽(yáng)極還是共陰極就行了。如為共陽(yáng)極，則通過(guò)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)引入的應(yīng)該是負(fù)極，如為共陰極，則經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)引入的應(yīng)該是正極。如下圖所示（括號(hào)內(nèi)為共陽(yáng)極時(shí)）：2、NPN和PNP節(jié)點(diǎn)輸入一些傳感器或接近開(kāi)關(guān)的輸出節(jié)點(diǎn)是NPN或PNP肖點(diǎn)形式。這時(shí)，做為PLC的輸入是選NPN還是PNP卩點(diǎn)，一方而要看要看PLC的接線形式而泄，另外還要看傳感器或接近開(kāi)關(guān)的接線形式。下而舉例來(lái)說(shuō)明工如下圖所示，傳感器的輸出是NPN形式的。從圖中負(fù)載接線可知，傳感器動(dòng)作時(shí)，輸出0V（黑線④處）。這就要求,PLC的公共端（COM）是正極。因此,對(duì)于此線路，當(dāng)PLC的公共端接（CON）正極時(shí)，PLC的輸入就只能用NPN形式。PLC的輸入盯點(diǎn)到底是采用PNP還是NPN的形式，其實(shí)大不可必死記。只要明白PLC輸入內(nèi)部的電路原理就行了,即:采用PNP還是NPN節(jié)點(diǎn)，都必須保iiEPLC輸入電路內(nèi)部的光電耦合部分