硬件選購目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多,除國產(chǎn)品牌外,國外有:日本的OMRON、MITSUBISHI、 FUJJ、anasonic,德國的SIEMENS,韓國的LG等。近幾年,PLC產(chǎn)品的價格有較大的下降,其性價比越來越高,這是眾多技術人員選用PLC的重要原因。那么,如何選購PLC產(chǎn)品呢?

1、系統(tǒng)規(guī)模首先應確定系統(tǒng)用PLC單機控制,還是用PLC形成網(wǎng)絡,由此計算PLC輸入、輸出點。數(shù),并且在選購PLC時要在實際需要點數(shù)的基礎上留有一定余量(10%)。

2、確定負載類型根據(jù)PLC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型,是大電流還是小電流,以及PLC輸出點動作的頻率等,從而確定輸出端采用繼電器輸出,還是晶體管輸出,或品閘管輸出。不同的負載選用不同的輸出方式,對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是很重要的。

3、存儲容量與速度盡管國外各廠家的PLC產(chǎn)品大體相同,但也有一定的區(qū)別。目前還未發(fā)現(xiàn)各公司之間完全兼容的產(chǎn)品。各個公司的開發(fā)軟件都不相同,而用戶程序的存儲容量和指令的執(zhí)行速度是兩個重要指標。一般存儲容量越大、速度越快的PLC價格就越高,但應該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用PLC產(chǎn)品。

4、編程器的選購PLC編程可采用三種方式:

一是用一般的手持編程器編程,它只能用商家規(guī)定語句表中的語句編程。這種方式效率低,但對于系統(tǒng)容量小,用量小的產(chǎn)品比較適宜,并且體積小,易于現(xiàn)場調(diào)試,造價也較低。

一是用圖形編程器編程,該編程器采用梯形圖編程,方便直觀,一般的電氣人員短期內(nèi)就可應用自如,但該編程器價格較高。

一是用IBM個人計算機加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開發(fā)軟件包價格昂貴,并且該方式不易于現(xiàn)場調(diào)試。

因此,應根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易,開發(fā)周期的長短以及資金的情況合理選購PLC產(chǎn)品。

5、盡量選用大公司的產(chǎn)品其質(zhì)量有保障,且技術支持好,一般售后服務也較好,還有利于你的產(chǎn)品擴展與軟件升級。

一、輸入回路的設計

1、電源回路PLC供電電源一般為AC85—240V(也有DC24V),適應電源范圍較寬,但為了抗干擾,應加裝電源凈化元件(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,用其帶負載時要注意容量,同時作好防短路措施(因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運行)。

3、外部DC24V電源若輸入回路有DC24V供電的接近開關、光電開關等,而PLC上DC24V電源容量不夠時,要從外部提供DC24V電源；但該電源的“—”端不要與PLC的DC24V的“—”端以及“COM”端相連,否則會影響PLC的運行。

4、輸入的靈敏度各廠家對PLC的輸人端電壓和電流都有規(guī)定,如日本三菱公司F7n系列PLC的輸入值為:DC24V、7mA,啟動電流為4．5mA,關斷電流小于1．5mA,因此,當輸入回路串有二極管或電阻(不能完全啟動),或者有并聯(lián)電阻或有漏電流時(不能完全切斷),就會有誤動作,靈敏度下降,對此應采取措施。另一方面,當輸入器件的輸入電流大于PLC的最大輸入電流時,也會引起誤動作,應采用弱電流的輸入器件,并且選用輸人為共漏型輸入的PLC,Bp輸入元件的公共點電位相對為負,電流是流出PLC的輸入端。

二、輸出回路的設計

1、各種輸出方式之間的比較

(1)繼電器輸出:

優(yōu)點是不同公共點之間可帶不同的交、直流負載,且電壓也可不同,帶負載電流可達2A／點；但繼電器輸出方式不適用于高頻動作的負載,這是由繼電器的壽命決定的。其壽命隨帶負載電流的增加而減少,一般在幾十萬次至Jl百萬次之間,有的公司產(chǎn)品可達1000萬次以上,響應時間為10ms。

(2)晶閘管輸出:

帶負載能力為點,只能帶交流負載,可適應高頻動作,響應時間為1ms。

(3)晶體管輸出:

最大優(yōu)點是適應于高頻動作,響應時間短,一般為左右,但它只能帶DC5—30V的負載,最大輸出負載電流為0．5A/點,但每4點不得大于。

當你的系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6次以下時,應首選繼電器輸出,因其電路設計簡單,抗干擾和帶負載能力強。當頻率為10次／min以下時,既可采用繼電器輸出方式；也可采用PLC輸出驅(qū)動達林頓三極管(5—10A),再驅(qū)動負載,可大大減小。

2、抗干擾與外部互鎖當PLC輸出帶感性負載,負載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊,為此,對直流感性負載應在其旁邊并接續(xù)流二極管,對交流感性負載應并接浪涌吸收電路,可有效保護PLC。當兩個物理量的輸出在PLC內(nèi)部已進行軟件互鎖后,在PLC的外部也應進行互鎖,以加強系統(tǒng)的可靠性。

3、“GOM“點的選擇不同的PLC產(chǎn)品,其“COM”點的數(shù)量是不一樣的,有的一個“COM”點帶8個輸出點,有的帶4個輸出點,也有帶2個或1個輸出點的。當負載的種類多,且電流大時,采用一個“COM”點帶1—2個輸出點的PLC產(chǎn)品；當負載數(shù)量多而種類少時,采用一個“COM”點帶4—8個輸出點的PLC產(chǎn)品。這樣會對電路設計帶來很多方便,每個“COM”點處加一熔絲,1—2個輸出時加2A的熔絲,4—8點輸出的加5—10A的熔絲,因PLC內(nèi)部一般沒有熔絲。

4、PLC外部驅(qū)動電路對于PLC輸出不能直接帶動負載的情況下,必須在外部采用驅(qū)動電路:可以用三極管驅(qū),也可以用固態(tài)繼電器或晶閘管電路驅(qū)動,同時應采用保護電路和浪涌吸收電路,且每路有顯示二極管(LED)指示。印制板應做成插拔式,易于維修。

PLC的輸入輸出布線也有一定的要求,請看各公司的使用說明書。

三、擴展模塊的選用

對于小的系統(tǒng),如80點以內(nèi)的系統(tǒng)．一般不需要擴展；當系統(tǒng)較大時,就要擴展。不同公司的產(chǎn)品,對系統(tǒng)總點數(shù)及擴展模塊的數(shù)量都有限制,當擴展仍不能滿足要求時,可采用網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)；同時,有些廠家產(chǎn)品的個別指令不支持擴展模塊,因此,在進行軟件編制時要注意。當采用溫度等模擬模塊時,各廠家也有一些規(guī)定,請看相關的技術手冊。

各公司的擴展模塊種類很多,如單輸入模塊、單輸出模塊、輸入輸出模塊、溫度模塊、高速輸入模塊等。PLC的這種模塊化設計為用戶的產(chǎn)品開發(fā)提供了方便。

四、PLC的網(wǎng)絡設計

當用PLC進行網(wǎng)絡設計時,其難度比PLC單機控制大得多。首先你應選用自己較熟悉的機型,對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容量也應仔細了解。否則,不能適應你的實時要求,造成系統(tǒng)崩潰。另外,對通信接口、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳送速度等也要考慮。

最后,還要向PLC的商家尋求網(wǎng)絡設計和軟件技術支持及詳細的技術資料,至于選用幾層工作站,依你的系統(tǒng)大小而定。

五、軟件編制

在編制軟件前,應首先熟悉所選用的PLC產(chǎn)品的軟件說明書,待熟練后再編程。若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,應先畫出梯形圖,然后編程,這樣可少出錯,速度也快。編程結(jié)束后先空調(diào)程序,待各個動作正常后,再在設備上調(diào)試。(王錫慶)