10可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1.2第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2 前面幾章首先講述了前面幾章首先講述了PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理，然后針對(duì)西門子的結(jié)構(gòu)和工作原理，然后針對(duì)西門子S7系列及系列及三菱三菱FX系列系列PLC詳細(xì)介紹了指令系統(tǒng)及編程方法。本章將在此基礎(chǔ)上結(jié)合幾詳細(xì)介紹了指令系統(tǒng)及編程方法。本章將在此基礎(chǔ)上結(jié)合幾個(gè)具體的應(yīng)用實(shí)例，闡述個(gè)具體的應(yīng)用實(shí)例，闡述PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和應(yīng)注意的事項(xiàng)，使讀者控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和應(yīng)注意的事項(xiàng)，使讀者對(duì)對(duì)PLC的使用和設(shè)計(jì)有一個(gè)比較全面的了解。的使用和設(shè)計(jì)有一個(gè)比較全面的了解。1.3第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.3本章內(nèi)容本章內(nèi)容 10.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟 10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 10.3 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 10.4 常用程序分析常用程序分析 10.5 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題1.4第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.410.1 PLC10.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟 在掌握了在掌握了PLC的基本工作原理及指令系統(tǒng)后，就可以把的基本工作原理及指令系統(tǒng)后，就可以把PLC應(yīng)用到實(shí)際的應(yīng)用到實(shí)際的工程項(xiàng)目中。不論是用工程項(xiàng)目中。不論是用PLC組成集散控制系統(tǒng)，還是獨(dú)立控制系統(tǒng)，組成集散控制系統(tǒng)，還是獨(dú)立控制系統(tǒng)，PLC控制控制部分的設(shè)計(jì)都可以參考如圖部分的設(shè)計(jì)都可以參考如圖10.1所示的步驟。所示的步驟。1.5第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.5圖圖10.1 PLC系統(tǒng)應(yīng)用程序系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟10.1 PLC10.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟1.6第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.610.1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則與內(nèi)容系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則與內(nèi)容 1. 評(píng)估控制任務(wù)評(píng)估控制任務(wù) 隨著隨著PLC功能的不斷完善，幾乎可以用功能的不斷完善，幾乎可以用PLC完成所有的工業(yè)控制任務(wù)。但完成所有的工業(yè)控制任務(wù)。但是，是否選擇是，是否選擇PLC控制？選擇單臺(tái)控制？選擇單臺(tái)PLC控制還是多臺(tái)控制還是多臺(tái)PLC的分散控制或分級(jí)控的分散控制或分級(jí)控制？還應(yīng)根據(jù)該系統(tǒng)所需完成的控制任務(wù)，對(duì)被控對(duì)象的生產(chǎn)工藝及特點(diǎn)進(jìn)制？還應(yīng)根據(jù)該系統(tǒng)所需完成的控制任務(wù)，對(duì)被控對(duì)象的生產(chǎn)工藝及特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，特別是從以下幾方面給以考慮。行詳細(xì)分析，特別是從以下幾方面給以考慮。 1) 控制規(guī)?？刂埔?guī)模 一個(gè)控制系統(tǒng)的控制規(guī)模可用該系統(tǒng)的一個(gè)控制系統(tǒng)的控制規(guī)?？捎迷撓到y(tǒng)的I/O設(shè)備總數(shù)來衡量。當(dāng)控制規(guī)模設(shè)備總數(shù)來衡量。當(dāng)控制規(guī)模較大時(shí)，特別是開關(guān)量控制的較大時(shí)，特別是開關(guān)量控制的I/O設(shè)備較多且聯(lián)鎖控制較多時(shí)，最適合采用設(shè)備較多且聯(lián)鎖控制較多時(shí)，最適合采用PLC控制?？刂?。 2) 工藝復(fù)雜程度工藝復(fù)雜程度 當(dāng)工藝要求較復(fù)雜時(shí)，采用傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)進(jìn)行控制不但會(huì)提高造價(jià)當(dāng)工藝要求較復(fù)雜時(shí)，采用傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)進(jìn)行控制不但會(huì)提高造價(jià)和成本，而且使用也不方便。因此，采用和成本，而且使用也不方便。因此，采用PLC控制將有更大的優(yōu)越性。特別控制將有更大的優(yōu)越性。特別是如果工藝要求經(jīng)常變動(dòng)或控制系統(tǒng)有擴(kuò)充功能的要求時(shí)，則只能采用是如果工藝要求經(jīng)常變動(dòng)或控制系統(tǒng)有擴(kuò)充功能的要求時(shí)，則只能采用PLC控制?？刂?。 3) 可靠性要求可靠性要求 雖然有些系統(tǒng)不太復(fù)雜，但對(duì)可靠性、抗干擾能力要求較高時(shí)，也需雖然有些系統(tǒng)不太復(fù)雜，但對(duì)可靠性、抗干擾能力要求較高時(shí)，也需10.1 PLC10.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟1.7第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.7采用采用PLC控制。在控制。在20世紀(jì)世紀(jì)70年代，一般認(rèn)為年代，一般認(rèn)為I/O點(diǎn)總數(shù)在點(diǎn)總數(shù)在70點(diǎn)左右時(shí)，可考慮點(diǎn)左右時(shí)，可考慮PLC控制。到了控制。到了20世紀(jì)世紀(jì)80年代，一般認(rèn)為年代，一般認(rèn)為I/O點(diǎn)總數(shù)在點(diǎn)總數(shù)在40點(diǎn)左右就可以采用點(diǎn)左右就可以采用PLC控制，目前，由于控制，目前，由于PLC性能價(jià)格比的進(jìn)一步提高，當(dāng)性能價(jià)格比的進(jìn)一步提高，當(dāng)I/O點(diǎn)總數(shù)在點(diǎn)總數(shù)在20點(diǎn)甚點(diǎn)甚至更少時(shí)，就趨向于選擇至更少時(shí)，就趨向于選擇PLC控制了?？刂屏?。 4) 數(shù)據(jù)處理速度數(shù)據(jù)處理速度當(dāng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算及規(guī)模較大，需很大的存儲(chǔ)器容量，且要求很高的運(yùn)算當(dāng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算及規(guī)模較大，需很大的存儲(chǔ)器容量，且要求很高的運(yùn)算速度時(shí)，可考慮帶有上位計(jì)算機(jī)的速度時(shí)，可考慮帶有上位計(jì)算機(jī)的PLC分級(jí)控制；如果數(shù)據(jù)處理程度較低，分級(jí)控制；如果數(shù)據(jù)處理程度較低，而主要以工業(yè)過程控制為主時(shí)，采用而主要以工業(yè)過程控制為主時(shí)，采用PLC控制將非常適宜。控制將非常適宜。 2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則往往會(huì)涉及很多方面，其中最基本的設(shè)計(jì)關(guān)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則往往會(huì)涉及很多方面，其中最基本的設(shè)計(jì)原則可以歸納為原則可以歸納為4點(diǎn)。點(diǎn)。 (1) 完整性原則。最大限度地滿足工業(yè)生產(chǎn)過程或機(jī)械設(shè)備的控制要求。完整性原則。最大限度地滿足工業(yè)生產(chǎn)過程或機(jī)械設(shè)備的控制要求。 (2) 可靠性原則。確保計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性。可靠性原則。確保計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性。 (3) 經(jīng)濟(jì)性原則。力求控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、實(shí)用、合理。經(jīng)濟(jì)性原則。力求控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、實(shí)用、合理。 (4) 發(fā)展性原則。適當(dāng)考慮生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進(jìn)的需要，在發(fā)展性原則。適當(dāng)考慮生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進(jìn)的需要，在I/O接口、通信接口、通信能力等方面要留有余地。能力等方面要留有余地。 很明顯，這很明顯，這4條最基本的設(shè)計(jì)原則也適用于其他類型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)條最基本的設(shè)計(jì)原則也適用于其他類型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。計(jì)。10.1 PLC10.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟1.8第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.810.1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的主要步驟系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的主要步驟 1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要步驟系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要步驟 系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。所謂硬件設(shè)計(jì)，是指系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。所謂硬件設(shè)計(jì)，是指PLC外部設(shè)備外部設(shè)備的設(shè)計(jì)，而軟件設(shè)計(jì)即的設(shè)計(jì)，而軟件設(shè)計(jì)即PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分以下應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分以下10步進(jìn)步進(jìn)行。行。 (1) 深入了解被控系統(tǒng)是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)，深入了解被控系統(tǒng)是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)，認(rèn)真調(diào)查研究，收集資料，并與相關(guān)技術(shù)人員和操作人員一起分析討論，相認(rèn)真調(diào)查研究，收集資料，并與相關(guān)技術(shù)人員和操作人員一起分析討論，相互配合，共同解決設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題。這一階段必須對(duì)被控對(duì)象所有功互配合，共同解決設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題。這一階段必須對(duì)被控對(duì)象所有功能作全面細(xì)致的了解，如對(duì)象的各種動(dòng)作及動(dòng)作時(shí)序、動(dòng)作條件、必要的互能作全面細(xì)致的了解，如對(duì)象的各種動(dòng)作及動(dòng)作時(shí)序、動(dòng)作條件、必要的互鎖與保護(hù)；電氣系統(tǒng)與機(jī)械、液壓、氣動(dòng)及各儀表等系統(tǒng)間的關(guān)系；鎖與保護(hù)；電氣系統(tǒng)與機(jī)械、液壓、氣動(dòng)及各儀表等系統(tǒng)間的關(guān)系；PLC與與其他智能設(shè)備間的關(guān)系，其他智能設(shè)備間的關(guān)系，PLC之間是否聯(lián)網(wǎng)通信，突發(fā)性電源掉電之間是否聯(lián)網(wǎng)通信，突發(fā)性電源掉電(停電停電)及緊及緊急事故處理；系統(tǒng)的工作方式及人機(jī)界面，需要顯示的物理量及顯示方式等急事故處理；系統(tǒng)的工作方式及人機(jī)界面，需要顯示的物理量及顯示方式等。 在這一階段應(yīng)明確哪些信號(hào)需送給在這一階段應(yīng)明確哪些信號(hào)需送給PLC，PLC的輸出需要驅(qū)動(dòng)的負(fù)載性質(zhì)的輸出需要驅(qū)動(dòng)的負(fù)載性質(zhì)(模擬量或數(shù)字量，交流或直流，電壓、電流等級(jí)等模擬量或數(shù)字量，交流或直流，電壓、電流等級(jí)等)。 (2) 系統(tǒng)系統(tǒng)I/O設(shè)備以及控制臺(tái)和控制柜的選擇和設(shè)計(jì)。輸入設(shè)備的選擇包設(shè)備以及控制臺(tái)和控制柜的選擇和設(shè)計(jì)。輸入設(shè)備的選擇包括控制按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、位置開關(guān)及計(jì)量保護(hù)的開關(guān)輸入信號(hào)等；輸出設(shè)備括控制按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、位置開關(guān)及計(jì)量保護(hù)的開關(guān)輸入信號(hào)等；輸出設(shè)備的選擇包括繼電器、接觸器、電磁閥、信號(hào)燈等的選擇。的選擇包括繼電器、接觸器、電磁閥、信號(hào)燈等的選擇。10.1 PLC10.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟1.9第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.9 (3) 選擇選擇PLC。根據(jù)被控對(duì)象對(duì)。根據(jù)被控對(duì)象對(duì)PLC控制系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)的要求，確定控制系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)的要求，確定I/O信信號(hào)的點(diǎn)數(shù)及類型，據(jù)此確定號(hào)的點(diǎn)數(shù)及類型，據(jù)此確定PLC的類型和配置。對(duì)整體式的類型和配置。對(duì)整體式PLC，應(yīng)選定基本，應(yīng)選定基本單元和各擴(kuò)展單元的型號(hào)；對(duì)模塊式單元和各擴(kuò)展單元的型號(hào)；對(duì)模塊式PLC，應(yīng)確定底板的型號(hào)，選擇所需模，應(yīng)確定底板的型號(hào)，選擇所需模塊的型號(hào)及數(shù)量，編程設(shè)備及外圍設(shè)備的型號(hào)。塊的型號(hào)及數(shù)量，編程設(shè)備及外圍設(shè)備的型號(hào)。 (4) 分配分配PLC的的I/O端口端口(I/O通道通道)分配。在進(jìn)行分配。在進(jìn)行I/O通道分配時(shí)應(yīng)給出通道分配時(shí)應(yīng)給出I/O通通道分配表，表中應(yīng)包含道分配表，表中應(yīng)包含I/O編號(hào)、設(shè)備代號(hào)、名稱及功能，且應(yīng)盡量將相同類編號(hào)、設(shè)備代號(hào)、名稱及功能，且應(yīng)盡量將相同類型的信號(hào)、相同電壓等級(jí)的信號(hào)排在一起，以便于施工。型的信號(hào)、相同電壓等級(jí)的信號(hào)排在一起，以便于施工。 (5) 繪制外部接線圖。繪制外部接線圖。 (6) 計(jì)數(shù)器、定時(shí)器及內(nèi)部輔助繼電器的地址分配。對(duì)于較大的控制系統(tǒng)計(jì)數(shù)器、定時(shí)器及內(nèi)部輔助繼電器的地址分配。對(duì)于較大的控制系統(tǒng)，為便于軟件設(shè)計(jì)?？筛鶕?jù)工藝流程，將所需的計(jì)數(shù)器、定時(shí)器及內(nèi)部輔助，為便于軟件設(shè)計(jì)?？筛鶕?jù)工藝流程，將所需的計(jì)數(shù)器、定時(shí)器及內(nèi)部輔助繼電器的地址進(jìn)行相應(yīng)的分配。繼電器的地址進(jìn)行相應(yīng)的分配。 (7) 編寫應(yīng)用程序。對(duì)于簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，特別是簡(jiǎn)單的開關(guān)量控制，可編寫應(yīng)用程序。對(duì)于簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)，特別是簡(jiǎn)單的開關(guān)量控制，可采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法繪制梯形圖。對(duì)于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，需要根據(jù)總體要求采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法繪制梯形圖。對(duì)于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，需要根據(jù)總體要求和系統(tǒng)的具體情況確定應(yīng)用程序的基本結(jié)構(gòu)，繪制系統(tǒng)的控制流程圖或功能和系統(tǒng)的具體情況確定應(yīng)用程序的基本結(jié)構(gòu)，繪制系統(tǒng)的控制流程圖或功能表圖，用于清楚表明動(dòng)作的順序和條件，然后設(shè)計(jì)出相應(yīng)的梯形圖。系統(tǒng)控表圖，用于清楚表明動(dòng)作的順序和條件，然后設(shè)計(jì)出相應(yīng)的梯形圖。系統(tǒng)控制流程圖或功能表圖要盡可能詳細(xì)、準(zhǔn)確，以方便編程。制流程圖或功能表圖要盡可能詳細(xì)、準(zhǔn)確，以方便編程。 (8) 編輯調(diào)試修改程序。編輯調(diào)試修改程序。10.1 PLC10.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟1.10第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.10 (9) 編寫技術(shù)文件。當(dāng)聯(lián)機(jī)調(diào)試通過，并經(jīng)過一段試運(yùn)行確認(rèn)可正常工作編寫技術(shù)文件。當(dāng)聯(lián)機(jī)調(diào)試通過，并經(jīng)過一段試運(yùn)行確認(rèn)可正常工作后，就可根據(jù)整個(gè)設(shè)計(jì)過程整理出完整的技術(shù)資料提供給用戶，以利于系統(tǒng)的后，就可根據(jù)整個(gè)設(shè)計(jì)過程整理出完整的技術(shù)資料提供給用戶，以利于系統(tǒng)的維護(hù)和改進(jìn)。維護(hù)和改進(jìn)。 10) 交付使用。在實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，程序設(shè)計(jì)可以與現(xiàn)場(chǎng)施工同步進(jìn)行交付使用。在實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，程序設(shè)計(jì)可以與現(xiàn)場(chǎng)施工同步進(jìn)行，即在硬件設(shè)計(jì)完成以后，同時(shí)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工、以縮短施工周期。，即在硬件設(shè)計(jì)完成以后，同時(shí)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工、以縮短施工周期。 2. 系統(tǒng)調(diào)試的主要步驟系統(tǒng)調(diào)試的主要步驟系統(tǒng)調(diào)試分為兩個(gè)階段，第一階段為模擬調(diào)試，第二階段為聯(lián)機(jī)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試分為兩個(gè)階段，第一階段為模擬調(diào)試，第二階段為聯(lián)機(jī)調(diào)試。 (1) 模擬調(diào)試程序。先檢查設(shè)計(jì)好的程序并糾正語(yǔ)法和拼寫上的錯(cuò)誤，然模擬調(diào)試程序。先檢查設(shè)計(jì)好的程序并糾正語(yǔ)法和拼寫上的錯(cuò)誤，然后下載到后下載到PLC。在模擬調(diào)試時(shí)，實(shí)際的輸入元件和輸出負(fù)載一般都不接，通常。在模擬調(diào)試時(shí)，實(shí)際的輸入元件和輸出負(fù)載一般都不接，通常用輸入開關(guān)來模擬輸入，而輸出可以通過輸出端發(fā)光二極管來判斷。用輸入開關(guān)來模擬輸入，而輸出可以通過輸出端發(fā)光二極管來判斷。模擬調(diào)試要檢驗(yàn)程序是否符合預(yù)定要求，所以必須考慮各種可能的情況。要對(duì)模擬調(diào)試要檢驗(yàn)程序是否符合預(yù)定要求，所以必須考慮各種可能的情況。要對(duì)控制系統(tǒng)的流程圖或功能表圖的所有分支以及各種可能的流程進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)的流程圖或功能表圖的所有分支以及各種可能的流程進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修正控制程序，直至完全符合控制要求。問題及時(shí)修正控制程序，直至完全符合控制要求。 (2) 聯(lián)機(jī)調(diào)試。當(dāng)控制臺(tái)聯(lián)機(jī)調(diào)試。當(dāng)控制臺(tái)(柜柜)及現(xiàn)場(chǎng)施工完畢，程序模擬調(diào)試完成后，就可及現(xiàn)場(chǎng)施工完畢，程序模擬調(diào)試完成后，就可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，如不滿足要求，須重新檢查程序或接線，及時(shí)更正軟硬件方以進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，如不滿足要求，須重新檢查程序或接線，及時(shí)更正軟硬件方面的問題。面的問題。 系統(tǒng)調(diào)試完成以后，為防止程序遭到破壞和丟失，要注意程序的保存和固系統(tǒng)調(diào)試完成以后，為防止程序遭到破壞和丟失，要注意程序的保存和固化。化。10.1 PLC10.1 PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟1.11第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1110.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)10.2.1 PLC選型選型 選擇能滿足控制要求的適當(dāng)型號(hào)的選擇能滿足控制要求的適當(dāng)型號(hào)的PLC是應(yīng)用設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一步。目是應(yīng)用設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一步。目前，國(guó)內(nèi)外前，國(guó)內(nèi)外PLC生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的PLC品種已達(dá)數(shù)百個(gè)，其性能各有特點(diǎn)。所以品種已達(dá)數(shù)百個(gè)，其性能各有特點(diǎn)。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)，首先要盡可能考慮采用與本單位正在使用的，在設(shè)計(jì)時(shí)，首先要盡可能考慮采用與本單位正在使用的PLC同系列，以便于同系列，以便于學(xué)習(xí)和掌握；其次是備件的通用性，可減少編程器的投資。由于學(xué)習(xí)和掌握；其次是備件的通用性，可減少編程器的投資。由于PLC品種繁多品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、價(jià)格等各有不同，適用場(chǎng)合也各有側(cè)，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、價(jià)格等各有不同，適用場(chǎng)合也各有側(cè)重，因此合理選擇重，因此合理選擇PLC，對(duì)于提高，對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要作用控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要作用。PLC的選擇包括機(jī)型、容量、的選擇包括機(jī)型、容量、I/O模塊、外圍設(shè)備的選擇等多個(gè)方面。模塊、外圍設(shè)備的選擇等多個(gè)方面。 1. PLC規(guī)模選擇規(guī)模選擇 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，詳細(xì)列出根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，詳細(xì)列出PLC所有輸入量和輸出量的情況，包括如所有輸入量和輸出量的情況，包括如下內(nèi)容。下內(nèi)容。 (1) 有哪些開關(guān)量輸入信號(hào)？電壓分別是多少？盡量選擇有哪些開關(guān)量輸入信號(hào)？電壓分別是多少？盡量選擇24V DC或或220V AC。 (2) 有哪些開關(guān)量輸出信號(hào)？要求驅(qū)動(dòng)功率為多少？一般的有哪些開關(guān)量輸出信號(hào)？要求驅(qū)動(dòng)功率為多少？一般的PLC輸出驅(qū)動(dòng)能輸出驅(qū)動(dòng)能力為直流負(fù)載約力為直流負(fù)載約2A，交流負(fù)載約，交流負(fù)載約220V。如果容量不夠，可以考慮輸出功率擴(kuò)展。如果容量不夠，可以考慮輸出功率擴(kuò)展，如在輸出端接功率放大器、繼電器等。，如在輸出端接功率放大器、繼電器等。1.12第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.12 (3) 有哪些模擬量有哪些模擬量I/O信號(hào)？具體參數(shù)如何？信號(hào)？具體參數(shù)如何？PLC的模擬量處理能力一般為的模擬量處理能力一般為1V5V、0V10V或或4mA20mA。 在確定了在確定了PLC的控制規(guī)模后，一般還要考慮一定的余量，以適應(yīng)工藝流程的控制規(guī)模后，一般還要考慮一定的余量，以適應(yīng)工藝流程的變動(dòng)及系統(tǒng)功能的擴(kuò)充，一般可按的變動(dòng)及系統(tǒng)功能的擴(kuò)充，一般可按10%的余量來考慮。另外，要考慮的余量來考慮。另外，要考慮PLC的的結(jié)構(gòu)，如果規(guī)模較大，以選用模塊式的結(jié)構(gòu)，如果規(guī)模較大，以選用模塊式的PLC為好。如果被控對(duì)象以開關(guān)量控制為好。如果被控對(duì)象以開關(guān)量控制為主，另需少量模擬量控制，就可選用帶有為主，另需少量模擬量控制，就可選用帶有A/D、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳送及簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)傳送及簡(jiǎn)單運(yùn)算功能的小型運(yùn)算功能的小型PLC，或者再選用模擬量控制模塊。對(duì)于控制復(fù)雜，要求更高，或者再選用模擬量控制模塊。對(duì)于控制復(fù)雜，要求更高的被控系統(tǒng)，如含有較多的的被控系統(tǒng)，如含有較多的I/O點(diǎn)，對(duì)模擬量控制要求也較高，要求實(shí)際點(diǎn)，對(duì)模擬量控制要求也較高，要求實(shí)際PID運(yùn)運(yùn)算，閉環(huán)控制等功能，可選用中高檔的算，閉環(huán)控制等功能，可選用中高檔的PLC。 從物理結(jié)構(gòu)來講，從物理結(jié)構(gòu)來講，PLC可分為整體式和模塊式，對(duì)于工作過程比較固定，可分為整體式和模塊式，對(duì)于工作過程比較固定，環(huán)境條件較好環(huán)境條件較好(維修量較小維修量較小)的場(chǎng)合，可選用整體結(jié)構(gòu)的場(chǎng)合，可選用整體結(jié)構(gòu)PLC，這樣可以降低成本，這樣可以降低成本。其他情況下可選用模塊式。其他情況下可選用模塊式PLC，便于靈活地?cái)U(kuò)展，便于靈活地?cái)U(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)，有更多特殊點(diǎn)數(shù)，有更多特殊I/O模模塊可供選擇，維修更換模塊，判斷故障范圍也很方便，缺點(diǎn)是價(jià)格稍高。塊可供選擇，維修更換模塊，判斷故障范圍也很方便，缺點(diǎn)是價(jià)格稍高。 2. 對(duì)時(shí)間和其他特殊功能的要求對(duì)時(shí)間和其他特殊功能的要求 對(duì)于開關(guān)量的控制系統(tǒng)，無須考慮對(duì)于開關(guān)量的控制系統(tǒng)，無須考慮PLC的響應(yīng)時(shí)間。因?yàn)楝F(xiàn)代的小型的響應(yīng)時(shí)間。因?yàn)楝F(xiàn)代的小型PLC一般都能滿足要求。對(duì)于模擬量控制系統(tǒng)，特別是閉環(huán)控制系統(tǒng)，就需要一般都能滿足要求。對(duì)于模擬量控制系統(tǒng)，特別是閉環(huán)控制系統(tǒng)，就需要考慮考慮PLC的響應(yīng)時(shí)間。由于的響應(yīng)時(shí)間。由于PLC采用掃描的工作方式，在最不利的情況下會(huì)采用掃描的工作方式，在最不利的情況下會(huì)10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.13第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.13引起引起23個(gè)掃描時(shí)間周期的延遲。為減小個(gè)掃描時(shí)間周期的延遲。為減小I/O的響應(yīng)延遲時(shí)間，可以采用高速的響應(yīng)延遲時(shí)間，可以采用高速PLC，或者采用高速響應(yīng)模塊，其響應(yīng)的時(shí)間不受，或者采用高速響應(yīng)模塊，其響應(yīng)的時(shí)間不受PLC掃描周期的影響，而只掃描周期的影響，而只取決于硬件的延時(shí)。取決于硬件的延時(shí)。 3. PLC的特殊功能要求的特殊功能要求 控制對(duì)象不同會(huì)對(duì)控制對(duì)象不同會(huì)對(duì)PLC提出不同的控制要求。如用提出不同的控制要求。如用PLC替代繼電器完成設(shè)替代繼電器完成設(shè)備或生產(chǎn)過程控制的上限報(bào)警控制、時(shí)序控制等，只需備或生產(chǎn)過程控制的上限報(bào)警控制、時(shí)序控制等，只需PLC的基本邏輯功能的基本邏輯功能即可。對(duì)于需要模擬量控制的系統(tǒng)，則應(yīng)選擇配有模擬量即可。對(duì)于需要模擬量控制的系統(tǒng)，則應(yīng)選擇配有模擬量I/O模塊的模塊的PLC，PLC內(nèi)部還應(yīng)具有數(shù)字運(yùn)算功能。對(duì)于需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及信息管理的系內(nèi)部還應(yīng)具有數(shù)字運(yùn)算功能。對(duì)于需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及信息管理的系統(tǒng)，統(tǒng)，PLC則應(yīng)具有圖表傳送、數(shù)據(jù)庫(kù)生成等功能。對(duì)于需要高速脈沖計(jì)數(shù)的則應(yīng)具有圖表傳送、數(shù)據(jù)庫(kù)生成等功能。對(duì)于需要高速脈沖計(jì)數(shù)的系統(tǒng)，系統(tǒng)，PLC還應(yīng)具有高數(shù)計(jì)數(shù)功能，且應(yīng)了解系統(tǒng)所需的最高計(jì)數(shù)頻率。有還應(yīng)具有高數(shù)計(jì)數(shù)功能，且應(yīng)了解系統(tǒng)所需的最高計(jì)數(shù)頻率。有些系統(tǒng)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，就應(yīng)先配具有遠(yuǎn)程些系統(tǒng)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，就應(yīng)先配具有遠(yuǎn)程I/O控制的控制的PLC。還有一些特殊。還有一些特殊功能，如溫度控制、位置控制、功能，如溫度控制、位置控制、PID控制等。如果選擇合適的控制等。如果選擇合適的PLC及相應(yīng)的智及相應(yīng)的智能控制模塊，將使系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單。能控制模塊，將使系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單。 4. 用戶程序存儲(chǔ)器所需容量的估算用戶程序存儲(chǔ)器所需容量的估算 用戶程序存儲(chǔ)器的容量以地址用戶程序存儲(chǔ)器的容量以地址(或步或步)為單位，每個(gè)地址可以存儲(chǔ)一條指令為單位，每個(gè)地址可以存儲(chǔ)一條指令。用戶所需程序存儲(chǔ)器的容量在程序編好后可以準(zhǔn)確地計(jì)算出來，但在設(shè)計(jì)。用戶所需程序存儲(chǔ)器的容量在程序編好后可以準(zhǔn)確地計(jì)算出來，但在設(shè)計(jì)剛剛開始時(shí)往往辦不到，通常需要進(jìn)行估算。一般粗略的方法如下。剛剛開始時(shí)往往辦不到，通常需要進(jìn)行估算。一般粗略的方法如下。10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.14第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.14 (I/O總數(shù)總數(shù))(1020)指令步數(shù)指令步數(shù) 如果系統(tǒng)中含有模擬量可以按每個(gè)模擬量通道相當(dāng)于如果系統(tǒng)中含有模擬量可以按每個(gè)模擬量通道相當(dāng)于16個(gè)個(gè)I/O點(diǎn)來考慮比點(diǎn)來考慮比較復(fù)雜的系統(tǒng)，應(yīng)適當(dāng)增加存儲(chǔ)器的容量，以免造成麻煩。較復(fù)雜的系統(tǒng)，應(yīng)適當(dāng)增加存儲(chǔ)器的容量，以免造成麻煩。 5. PLC聯(lián)網(wǎng)通信的考慮聯(lián)網(wǎng)通信的考慮 在需要通信的場(chǎng)合中，應(yīng)選用具有通信聯(lián)網(wǎng)功能的在需要通信的場(chǎng)合中，應(yīng)選用具有通信聯(lián)網(wǎng)功能的PLC。一般。一般PLC都帶有都帶有通信接口通信接口RS-232、RS-422，大中型，大中型PLC具有更強(qiáng)的通信功能，既可以與另一具有更強(qiáng)的通信功能，既可以與另一臺(tái)臺(tái)PLC或上位計(jì)算機(jī)相連，組成廠內(nèi)自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)，也可與或上位計(jì)算機(jī)相連，組成廠內(nèi)自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)，也可與CRT(顯示器顯示器)或打或打印機(jī)相連，在線編程、監(jiān)控、打印分析結(jié)果。印機(jī)相連，在線編程、監(jiān)控、打印分析結(jié)果。 系統(tǒng)的控制功能需要由多個(gè)系統(tǒng)的控制功能需要由多個(gè)PLC完成的時(shí)候，組網(wǎng)能力和網(wǎng)絡(luò)通信功能也完成的時(shí)候，組網(wǎng)能力和網(wǎng)絡(luò)通信功能也是是CPU選型所要考慮的關(guān)鍵。選型所要考慮的關(guān)鍵。 6. 對(duì)系統(tǒng)可靠性的考慮對(duì)系統(tǒng)可靠性的考慮 一般來講，一般來講，PLC控制系統(tǒng)的可靠性是很高的，能夠滿足生產(chǎn)要求。對(duì)可靠控制系統(tǒng)的可靠性是很高的，能夠滿足生產(chǎn)要求。對(duì)可靠性要求極高的系統(tǒng)，則需要考慮冗余控制系統(tǒng)或熱備份系統(tǒng)。性要求極高的系統(tǒng)，則需要考慮冗余控制系統(tǒng)或熱備份系統(tǒng)。 7. PLC機(jī)型統(tǒng)一的考慮機(jī)型統(tǒng)一的考慮 一個(gè)企業(yè)內(nèi)部應(yīng)盡可能地做到機(jī)型統(tǒng)一，或者盡可能地采用同一生產(chǎn)廠家一個(gè)企業(yè)內(nèi)部應(yīng)盡可能地做到機(jī)型統(tǒng)一，或者盡可能地采用同一生產(chǎn)廠家的的PLC，因?yàn)橥粰C(jī)型便于備用件的采購(gòu)和管理，模塊可互為備份，可以減少，因?yàn)橥粰C(jī)型便于備用件的采購(gòu)和管理，模塊可互為備份，可以減少備件的數(shù)量。同一廠家備件的數(shù)量。同一廠家PLC功能和編程式方法統(tǒng)一，利于技術(shù)培訓(xùn)，便于用戶功能和編程式方法統(tǒng)一，利于技術(shù)培訓(xùn)，便于用戶程序的開發(fā)和修改，也便于聯(lián)網(wǎng)通信。程序的開發(fā)和修改，也便于聯(lián)網(wǎng)通信。10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.15第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1510.2.2 PLC容量估算容量估算 PLC容量的選擇包括兩個(gè)方面，一是容量的選擇包括兩個(gè)方面，一是I/O點(diǎn)數(shù)，二是應(yīng)用程序存儲(chǔ)器容點(diǎn)數(shù)，二是應(yīng)用程序存儲(chǔ)器容量的選擇。量的選擇。 I/O點(diǎn)數(shù)的選擇除了要滿足當(dāng)前控制系統(tǒng)的要求以外，還要考慮到以后點(diǎn)數(shù)的選擇除了要滿足當(dāng)前控制系統(tǒng)的要求以外，還要考慮到以后生產(chǎn)工藝的可能變化及可靠性的要求，可適當(dāng)預(yù)留生產(chǎn)工藝的可能變化及可靠性的要求，可適當(dāng)預(yù)留 10%15%的余量。應(yīng)用的余量。應(yīng)用程序存儲(chǔ)器量的估算與許多因素有關(guān)，例如程序存儲(chǔ)器量的估算與許多因素有關(guān)，例如I/O點(diǎn)數(shù)、運(yùn)算處理量、控制要求點(diǎn)數(shù)、運(yùn)算處理量、控制要求、程序結(jié)構(gòu)等。一般用下列公式粗略估算。、程序結(jié)構(gòu)等。一般用下列公式粗略估算。 (1) 只有開關(guān)量控制時(shí)，只有開關(guān)量控制時(shí)， I/O點(diǎn)所需存儲(chǔ)量點(diǎn)所需存儲(chǔ)量I/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)8 (2) 只有模擬量輸入時(shí)，只有模擬量輸入時(shí)， 模擬量所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)模擬量路數(shù)模擬量所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)模擬量路數(shù)120 由于程序設(shè)計(jì)者水平的差異，即使對(duì)一樣的系統(tǒng)，由不同的編程人員設(shè)由于程序設(shè)計(jì)者水平的差異，即使對(duì)一樣的系統(tǒng)，由不同的編程人員設(shè)計(jì)的程序，其長(zhǎng)度和執(zhí)行時(shí)間也會(huì)有很大差異，因此在考慮存儲(chǔ)器容量時(shí)應(yīng)計(jì)的程序，其長(zhǎng)度和執(zhí)行時(shí)間也會(huì)有很大差異，因此在考慮存儲(chǔ)器容量時(shí)應(yīng)當(dāng)固有適當(dāng)余量，初學(xué)者可多留一些，有經(jīng)驗(yàn)者可少留一些。一般可按計(jì)算當(dāng)固有適當(dāng)余量，初學(xué)者可多留一些，有經(jīng)驗(yàn)者可少留一些。一般可按計(jì)算結(jié)果的結(jié)果的25%考慮。需要注意的是，一般小型用戶程序存儲(chǔ)器容量是固定的，考慮。需要注意的是，一般小型用戶程序存儲(chǔ)器容量是固定的，不能隨意擴(kuò)充和調(diào)整。不能隨意擴(kuò)充和調(diào)整。 10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.16第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.16 存儲(chǔ)器容量與系統(tǒng)規(guī)模、控制要求、實(shí)現(xiàn)方法及編程水平等許多因素有關(guān)存儲(chǔ)器容量與系統(tǒng)規(guī)模、控制要求、實(shí)現(xiàn)方法及編程水平等許多因素有關(guān)，其中，其中I/O點(diǎn)數(shù)在很大程度上可以反映點(diǎn)數(shù)在很大程度上可以反映PLC系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)器的要求。因此在工程實(shí)系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)器的要求。因此在工程實(shí)踐中，存儲(chǔ)器容量一般是通過踐中，存儲(chǔ)器容量一般是通過I/O點(diǎn)數(shù)并根據(jù)統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)粗略估算的。點(diǎn)數(shù)并根據(jù)統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)粗略估算的。開關(guān)量輸入開關(guān)量輸入 總字節(jié)數(shù)總點(diǎn)數(shù)總字節(jié)數(shù)總點(diǎn)數(shù)10。開關(guān)量輸出開關(guān)量輸出 總字節(jié)數(shù)總點(diǎn)數(shù)總字節(jié)數(shù)總點(diǎn)數(shù)8。模擬量模擬量I/O 總字節(jié)數(shù)通道數(shù)總字節(jié)數(shù)通道數(shù)100。定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 總字節(jié)數(shù)定時(shí)器總字節(jié)數(shù)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)器個(gè)數(shù)2。通信接口通信接口 總字節(jié)數(shù)接口數(shù)量總字節(jié)數(shù)接口數(shù)量300。 以上計(jì)算的結(jié)果只具有參考價(jià)值，在明確存儲(chǔ)器容量時(shí)，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行修以上計(jì)算的結(jié)果只具有參考價(jià)值，在明確存儲(chǔ)器容量時(shí)，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行修正。特別是對(duì)初學(xué)者來說，應(yīng)該在估算值的基礎(chǔ)上充分考慮余量。正。特別是對(duì)初學(xué)者來說，應(yīng)該在估算值的基礎(chǔ)上充分考慮余量。10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.17第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1710.2.3 I/O模塊的選擇模塊的選擇 I/O模塊的價(jià)格占模塊的價(jià)格占PLC價(jià)格的一半以上，不同的價(jià)格的一半以上，不同的I/O模塊，其結(jié)構(gòu)與性能也模塊，其結(jié)構(gòu)與性能也不一樣，它直接影響到不一樣，它直接影響到PLC的應(yīng)用范圍和價(jià)格。的應(yīng)用范圍和價(jià)格。 1. 開關(guān)量輸入模塊的選擇開關(guān)量輸入模塊的選擇 根據(jù)根據(jù)PLC輸入量和輸出量的點(diǎn)數(shù)和性質(zhì)可以確定輸入量和輸出量的點(diǎn)數(shù)和性質(zhì)可以確定I/O模塊的型號(hào)和數(shù)量，模塊的型號(hào)和數(shù)量，每一模塊的點(diǎn)數(shù)可分為每一模塊的點(diǎn)數(shù)可分為4、8、16、32點(diǎn)和點(diǎn)和64點(diǎn)。按結(jié)構(gòu)可分為共點(diǎn)式、分組式點(diǎn)。按結(jié)構(gòu)可分為共點(diǎn)式、分組式、隔離式。按電壓形式范圍可分為直流、隔離式。按電壓形式范圍可分為直流5V、12V、24V、48V、60V和交流和交流110V、220V。 高密度模塊如高密度模塊如32點(diǎn)、點(diǎn)、64點(diǎn)模塊，平均每點(diǎn)的價(jià)格較低，但受工作電壓、工點(diǎn)模塊，平均每點(diǎn)的價(jià)格較低，但受工作電壓、工 作電流和環(huán)境溫度的限制，應(yīng)注意同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不能超過該模塊總點(diǎn)數(shù)的作電流和環(huán)境溫度的限制，應(yīng)注意同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)不能超過該模塊總點(diǎn)數(shù)的60%。 隔離式模塊平均每點(diǎn)的價(jià)格較高，若輸入信號(hào)之間不需要隔離，可選共點(diǎn)隔離式模塊平均每點(diǎn)的價(jià)格較高，若輸入信號(hào)之間不需要隔離，可選共點(diǎn)式或分組式。式或分組式。 輸入模塊的工作電壓盡量與現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備輸入模塊的工作電壓盡量與現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備(有源設(shè)備有源設(shè)備)一致，可省去轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)一致，可省去轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。對(duì)無源輸入信號(hào)，則需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)與。對(duì)無源輸入信號(hào)，則需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)與PLC的距離遠(yuǎn)近來選擇電壓的高低。一的距離遠(yuǎn)近來選擇電壓的高低。一 般般直流電壓如直流電壓如5V、12V、24V屬于低電壓，傳輸距離不宜太長(zhǎng)。距離較遠(yuǎn)或環(huán)境屬于低電壓，傳輸距離不宜太長(zhǎng)。距離較遠(yuǎn)或環(huán)境 干擾較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)選用高電壓模塊。在有粉塵、油霧等惡劣環(huán)境下，應(yīng)選用交流干擾較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)選用高電壓模塊。在有粉塵、油霧等惡劣環(huán)境下，應(yīng)選用交流電模塊。電模塊。 10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.18第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.18 2. 開關(guān)量輸出模塊的選擇開關(guān)量輸出模塊的選擇 開關(guān)量輸出模塊按點(diǎn)數(shù)分為開關(guān)量輸出模塊按點(diǎn)數(shù)分為16、32、64點(diǎn)。按電路結(jié)構(gòu)可分為共點(diǎn)式、點(diǎn)。按電路結(jié)構(gòu)可分為共點(diǎn)式、分組式、隔離式。它們的選擇與輸入模塊有類似的原則。分組式、隔離式。它們的選擇與輸入模塊有類似的原則。 按輸出方式可分為繼電器輸出、雙向可控硅輸出、晶體管輸出模塊。繼電按輸出方式可分為繼電器輸出、雙向可控硅輸出、晶體管輸出模塊。繼電器輸出模塊適用電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時(shí)過載能力強(qiáng)，且有隔離作器輸出模塊適用電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時(shí)過載能力強(qiáng)，且有隔離作用。但動(dòng)作速度慢，壽命用。但動(dòng)作速度慢，壽命(動(dòng)作次數(shù)動(dòng)作次數(shù))有一定限制，驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)最大通斷頻有一定限制，驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)最大通斷頻率不得超過率不得超過1ns，適用于不頻繁動(dòng)作的交直流負(fù)載。晶體管和雙向可控硅模塊，適用于不頻繁動(dòng)作的交直流負(fù)載。晶體管和雙向可控硅模塊分別適用于直流和交流負(fù)載，它們可靠性高，反應(yīng)速度快，壽命長(zhǎng)，但過載能分別適用于直流和交流負(fù)載，它們可靠性高，反應(yīng)速度快，壽命長(zhǎng)，但過載能力稍差。力稍差。 在選用共點(diǎn)式或分組式輸出模塊時(shí)，不僅要考慮每點(diǎn)所允許的輸出電流，在選用共點(diǎn)式或分組式輸出模塊時(shí)，不僅要考慮每點(diǎn)所允許的輸出電流，還要考慮組或公共端所允許的最大電流，避免同時(shí)動(dòng)作時(shí)電流超出范圍而損壞還要考慮組或公共端所允許的最大電流，避免同時(shí)動(dòng)作時(shí)電流超出范圍而損壞輸出模塊。輸出模塊。 3. 模擬量模擬量I/O模塊的選擇模塊的選擇 連續(xù)變換的溫度、壓力、位移等非電量最終都要采用相應(yīng)傳感器轉(zhuǎn)化成電連續(xù)變換的溫度、壓力、位移等非電量最終都要采用相應(yīng)傳感器轉(zhuǎn)化成電壓或電流信號(hào)，然后送入輸入模塊。輸入模塊有壓或電流信號(hào)，然后送入輸入模塊。輸入模塊有2、4或或8個(gè)通道，根據(jù)所需進(jìn)個(gè)通道，根據(jù)所需進(jìn)行選取。按輸入信號(hào)的形式來分有電壓型和電流型。一般來講，電流型的行選取。按輸入信號(hào)的形式來分有電壓型和電流型。一般來講，電流型的10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.19第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.19抗干擾能力強(qiáng)，但要根據(jù)輸入設(shè)備來確定。另外，輸入模塊信號(hào)還有不同的范抗干擾能力強(qiáng)，但要根據(jù)輸入設(shè)備來確定。另外，輸入模塊信號(hào)還有不同的范圍，在選擇時(shí)應(yīng)加以注意。一般的模塊都具有圍，在選擇時(shí)應(yīng)加以注意。一般的模塊都具有l(wèi)2比特以上的分辨率，能夠滿足比特以上的分辨率，能夠滿足普通生產(chǎn)的精度要求。選擇輸入模塊時(shí)還要考慮被控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。有的模塊普通生產(chǎn)的精度要求。選擇輸入模塊時(shí)還要考慮被控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。有的模塊轉(zhuǎn)換速度快，有的較慢，因考慮到濾波效果，輸入模塊大多用積分式轉(zhuǎn)換，速轉(zhuǎn)換速度快，有的較慢，因考慮到濾波效果，輸入模塊大多用積分式轉(zhuǎn)換，速度稍慢，在要求實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的場(chǎng)合，可選用專用的高速模塊。輸出模塊的選擇度稍慢，在要求實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的場(chǎng)合，可選用專用的高速模塊。輸出模塊的選擇方法與輸入模塊的選擇方法大致相同。方法與輸入模塊的選擇方法大致相同。 4. 編程器和外圍設(shè)備的選擇編程器和外圍設(shè)備的選擇 對(duì)于小型機(jī)，一般選用手持型簡(jiǎn)易編程器，特點(diǎn)是價(jià)格低，移動(dòng)方便，但對(duì)于小型機(jī)，一般選用手持型簡(jiǎn)易編程器，特點(diǎn)是價(jià)格低，移動(dòng)方便，但功能有限。對(duì)于大、中型機(jī)，一般采用圖形編程器。現(xiàn)在個(gè)人計(jì)算機(jī)已比較普功能有限。對(duì)于大、中型機(jī)，一般采用圖形編程器?，F(xiàn)在個(gè)人計(jì)算機(jī)已比較普及，有些及，有些PLC支持個(gè)人計(jì)算機(jī)編程。支持個(gè)人計(jì)算機(jī)編程。 為防止由于掉電、干擾而破壞應(yīng)用程序，存儲(chǔ)器一般選用為防止由于掉電、干擾而破壞應(yīng)用程序，存儲(chǔ)器一般選用EPROM、EEPROM或或Flash存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器。 5. I/O設(shè)備與設(shè)備與PLC連接時(shí)應(yīng)注意的問題連接時(shí)應(yīng)注意的問題 在在PLC控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)中，PLC是主要控制設(shè)備，它與控制對(duì)象中各種輸入信號(hào)是主要控制設(shè)備，它與控制對(duì)象中各種輸入信號(hào)(如按鈕、繼電器觸點(diǎn)、限位開關(guān)及其他檢測(cè)信號(hào)等如按鈕、繼電器觸點(diǎn)、限位開關(guān)及其他檢測(cè)信號(hào)等)和輸出設(shè)備和輸出設(shè)備(繼電器、接繼電器、接觸器、電磁閥等執(zhí)行元件觸器、電磁閥等執(zhí)行元件)相連，需設(shè)計(jì)連接電路。此外還要考慮設(shè)計(jì)各種相連，需設(shè)計(jì)連接電路。此外還要考慮設(shè)計(jì)各種10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.20第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.20運(yùn)行方式的電路運(yùn)行方式的電路(自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、緊急停止電路等自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)、緊急停止電路等)、電氣主電路以及一、電氣主電路以及一些未納入些未納入PLC范圍的電器控制電路等?？傊?，形成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)所需的范圍的電器控制電路等。總之，形成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)所需的PLC以外的電路均需要設(shè)計(jì)。這里要著重介紹的只是與以外的電路均需要設(shè)計(jì)。這里要著重介紹的只是與PLC連接的有關(guān)問題。連接的有關(guān)問題。 1) PLC的外部輸入電路的外部輸入電路 現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)如按鈕開關(guān)、撥動(dòng)開關(guān)、選擇開關(guān)、限位開關(guān)、行程開現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)如按鈕開關(guān)、撥動(dòng)開關(guān)、選擇開關(guān)、限位開關(guān)、行程開關(guān)和其他一些檢測(cè)元件輸出的開關(guān)量或模擬量，通過連接電路進(jìn)入關(guān)和其他一些檢測(cè)元件輸出的開關(guān)量或模擬量，通過連接電路進(jìn)入PLC。對(duì)。對(duì)于開關(guān)觸點(diǎn)，當(dāng)為強(qiáng)電電路的觸點(diǎn)時(shí)，有些要求于開關(guān)觸點(diǎn)，當(dāng)為強(qiáng)電電路的觸點(diǎn)時(shí)，有些要求48V、50mA左右或左右或110V、1520mA左右才能可靠接通，而輸入模塊的輸入電源電壓一般不高，額定左右才能可靠接通，而輸入模塊的輸入電源電壓一般不高，額定電流也是毫安電流也是毫安(mA)級(jí)，要注意模擬量輸入信號(hào)的數(shù)值范圍應(yīng)與級(jí)，要注意模擬量輸入信號(hào)的數(shù)值范圍應(yīng)與PLC的模入口的模入口數(shù)值相匹配，否則應(yīng)加變送器或加其他電路解決。數(shù)值相匹配，否則應(yīng)加變送器或加其他電路解決。 2) PLC的外部輸出電路的外部輸出電路 PLC的各輸出點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件相連。的各輸出點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)各執(zhí)行元件相連。PLC的這些執(zhí)行元件有電感性的這些執(zhí)行元件有電感性負(fù)載、電阻性負(fù)載、電燈負(fù)載；有開關(guān)量和模擬量；負(fù)載電源有交流也有直負(fù)載、電阻性負(fù)載、電燈負(fù)載；有開關(guān)量和模擬量；負(fù)載電源有交流也有直流。在進(jìn)行輸出電路設(shè)計(jì)時(shí)，以下幾點(diǎn)是需要注意的。流。在進(jìn)行輸出電路設(shè)計(jì)時(shí)，以下幾點(diǎn)是需要注意的。 10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.21第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.21 (1) 建議在建議在PLC外部輸出電路的電源供電線路上裝設(shè)電源接觸器，用按鈕外部輸出電路的電源供電線路上裝設(shè)電源接觸器，用按鈕控制其接通控制其接通/斷開，當(dāng)外部負(fù)載需要緊急斷開時(shí)，只需按下按鈕就可將電源斷開斷開，當(dāng)外部負(fù)載需要緊急斷開時(shí)，只需按下按鈕就可將電源斷開，而與，而與PLC無關(guān)。另外，電源在停電后恢復(fù)，無關(guān)。另外，電源在停電后恢復(fù)，PLC也不會(huì)馬上啟動(dòng)，只有在按也不會(huì)馬上啟動(dòng)，只有在按下啟動(dòng)按鈕后才會(huì)啟動(dòng)。下啟動(dòng)按鈕后才會(huì)啟動(dòng)。 (2) 線路中加入熔斷器線路中加入熔斷器(速熔速熔)作短路保護(hù)。當(dāng)輸出端的負(fù)載短路時(shí)，作短路保護(hù)。當(dāng)輸出端的負(fù)載短路時(shí)，PLC的輸出元件和印刷電路板將被燒壞，因此應(yīng)在輸出回路中加裝熔斷器?？梢砸坏妮敵鲈陀∷㈦娐钒鍖⒈粺龎?，因此應(yīng)在輸出回路中加裝熔斷器?？梢砸粋€(gè)線圈回路接一個(gè)熔斷器，也可一組線圈回路接一個(gè)公共熔斷器。熔絲電流應(yīng)個(gè)線圈回路接一個(gè)熔斷器，也可一組線圈回路接一個(gè)公共熔斷器。熔絲電流應(yīng)適當(dāng)大于負(fù)載電流。適當(dāng)大于負(fù)載電流。 (3) 當(dāng)輸出端接的是感性元件時(shí)，應(yīng)注意加裝保護(hù)。當(dāng)為直流輸出時(shí)，感當(dāng)輸出端接的是感性元件時(shí)，應(yīng)注意加裝保護(hù)。當(dāng)為直流輸出時(shí)，感性元件兩端應(yīng)并接續(xù)流二極管；當(dāng)為交流輸出時(shí)，感性元件兩端應(yīng)并接阻容吸性元件兩端應(yīng)并接續(xù)流二極管；當(dāng)為交流輸出時(shí)，感性元件兩端應(yīng)并接阻容吸收電路。這樣做是用于抑制由于輸出觸點(diǎn)斷開時(shí)電感線圈感應(yīng)出的很高的尖峰收電路。這樣做是用于抑制由于輸出觸點(diǎn)斷開時(shí)電感線圈感應(yīng)出的很高的尖峰電壓對(duì)輸出觸點(diǎn)的危害及對(duì)電壓對(duì)輸出觸點(diǎn)的危害及對(duì)PLC的干擾。的干擾。 續(xù)流二極管可選額定電流為續(xù)流二極管可選額定電流為1A左右的二極管，其額定電壓應(yīng)為負(fù)載電壓左右的二極管，其額定電壓應(yīng)為負(fù)載電壓3倍以上。阻容吸收電路可選倍以上。阻容吸收電路可選0.5W、100120的電阻和的電阻和0.1pF的電容。的電容。 10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.22第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.22 白熾燈在室溫和工作時(shí)的電阻值相差極大，通電瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電白熾燈在室溫和工作時(shí)的電阻值相差極大，通電瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流，所以額定電流流，所以額定電流2A繼電器輸出電路最多允許帶繼電器輸出電路最多允許帶100W、220V/AC的燈泡負(fù)的燈泡負(fù)載。載。雙向可控硅輸出電路的負(fù)載電流小于雙向可控硅輸出電路的負(fù)載電流小于10mA時(shí)，可能出現(xiàn)可控硅工作不正常時(shí)，可能出現(xiàn)可控硅工作不正常的現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)在負(fù)載兩端并聯(lián)一只電阻。的現(xiàn)象，這時(shí)應(yīng)在負(fù)載兩端并聯(lián)一只電阻。 (4) 對(duì)于一些危險(xiǎn)性大的電路，除了在軟件上采取聯(lián)鎖措施外，在對(duì)于一些危險(xiǎn)性大的電路，除了在軟件上采取聯(lián)鎖措施外，在PLC外外部硬件電路上也應(yīng)采取相應(yīng)的措施。如異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸部硬件電路上也應(yīng)采取相應(yīng)的措施。如異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)應(yīng)在點(diǎn)應(yīng)在PLC外部再組成互鎖電路，以確保安全。過載保護(hù)用的熱繼電器也可外部再組成互鎖電路，以確保安全。過載保護(hù)用的熱繼電器也可接在接在PLC的外部電路中。的外部電路中。 (5) PLC的模擬量輸出用于控制變速電動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)裝置、閥門開度的大小的模擬量輸出用于控制變速電動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)裝置、閥門開度的大小(有的要先通過電有的要先通過電氣轉(zhuǎn)換裝置，再去控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥氣轉(zhuǎn)換裝置，再去控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥)等。模擬量輸出有電流等。模擬量輸出有電流輸出如輸出如420mA，DC；也有電壓輸出如；也有電壓輸出如010V，DC等。用戶設(shè)計(jì)時(shí)可自行等。用戶設(shè)計(jì)時(shí)可自行選擇。選擇。10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.23第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2310.2.4 分配分配I/O點(diǎn)點(diǎn) 在分配在分配PLC的的I/O點(diǎn)之前，首先要將系統(tǒng)中的各種輸入和輸出點(diǎn)進(jìn)行分類點(diǎn)之前，首先要將系統(tǒng)中的各種輸入和輸出點(diǎn)進(jìn)行分類，如了解開關(guān)量輸入總點(diǎn)數(shù)有多少？開關(guān)量輸出總點(diǎn)數(shù)有多少？模擬量輸入通，如了解開關(guān)量輸入總點(diǎn)數(shù)有多少？開關(guān)量輸出總點(diǎn)數(shù)有多少？模擬量輸入通道和輸出通道總數(shù)有多少？特殊功能總數(shù)及類型有多少？系統(tǒng)中各道和輸出通道總數(shù)有多少？特殊功能總數(shù)及類型有多少？系統(tǒng)中各PLC的分布的分布與距離有多遠(yuǎn)？以及對(duì)通信能力的要求及通信距離的要求等，同時(shí)還要考慮各與距離有多遠(yuǎn)？以及對(duì)通信能力的要求及通信距離的要求等，同時(shí)還要考慮各 I/O點(diǎn)之間的聯(lián)系。把以上各點(diǎn)考慮清楚后，即可根據(jù)分類統(tǒng)計(jì)的參數(shù)和功能點(diǎn)之間的聯(lián)系。把以上各點(diǎn)考慮清楚后，即可根據(jù)分類統(tǒng)計(jì)的參數(shù)和功能要求具體確定要求具體確定PLC的硬件配置。的硬件配置。 對(duì)于箱體式結(jié)構(gòu)的對(duì)于箱體式結(jié)構(gòu)的PLC，可以確定基本單元和擴(kuò)展單元的型號(hào)。對(duì)于模塊，可以確定基本單元和擴(kuò)展單元的型號(hào)。對(duì)于模塊式結(jié)構(gòu)的式結(jié)構(gòu)的PLC，可以確定基本框架、擴(kuò)展框架、各種模塊的型號(hào)、數(shù)量和在框，可以確定基本框架、擴(kuò)展框架、各種模塊的型號(hào)、數(shù)量和在框架上插裝的位置。還要對(duì)各模塊所消耗電流及所供給電源的容量進(jìn)行核算架上插裝的位置。還要對(duì)各模塊所消耗電流及所供給電源的容量進(jìn)行核算(具具體方法可參看有關(guān)用戶手冊(cè)體方法可參看有關(guān)用戶手冊(cè))。 對(duì)開關(guān)量輸入點(diǎn)應(yīng)注意選擇電壓等級(jí)對(duì)開關(guān)量輸入點(diǎn)應(yīng)注意選擇電壓等級(jí)(檢測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)的電壓宜選高些檢測(cè)點(diǎn)遠(yuǎn)的電壓宜選高些)、輸入點(diǎn)、輸入點(diǎn)密度密度(高密度模板有高密度模板有32點(diǎn)、點(diǎn)、64點(diǎn)，集中在一處的輸入信號(hào)盡可能集中在一塊或點(diǎn)，集中在一處的輸入信號(hào)盡可能集中在一塊或幾塊模板上，但同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)不宜超過總點(diǎn)數(shù)幾塊模板上，但同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)不宜超過總點(diǎn)數(shù)70%)、輸入形式、輸入形式(源輸入、匯點(diǎn)源輸入、匯點(diǎn)輸入、邏輯輸入等輸入、邏輯輸入等)、通、通/斷時(shí)間、外部端子連接方式等。斷時(shí)間、外部端子連接方式等。10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.24第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.24 對(duì)開關(guān)量輸出點(diǎn)應(yīng)注意選擇輸出形式對(duì)開關(guān)量輸出點(diǎn)應(yīng)注意選擇輸出形式(一般可選繼電器式，開關(guān)頻繁宜選晶一般可選繼電器式，開關(guān)頻繁宜選晶體管或可控硅式體管或可控硅式)、驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力、驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力(注意啟動(dòng)沖擊電流注意啟動(dòng)沖擊電流)、輸出點(diǎn)密度、通、輸出點(diǎn)密度、通/斷時(shí)間斷時(shí)間、外部端子連接方式等。、外部端子連接方式等。 確定硬件配置時(shí)對(duì)確定硬件配置時(shí)對(duì)I/O點(diǎn)數(shù)一般應(yīng)留有備用點(diǎn)，留作故障點(diǎn)改用、發(fā)展和調(diào)點(diǎn)數(shù)一般應(yīng)留有備用點(diǎn)，留作故障點(diǎn)改用、發(fā)展和調(diào)試時(shí)使用。試時(shí)使用。 表表10-1是按照對(duì)象進(jìn)行是按照對(duì)象進(jìn)行I/O點(diǎn)地址分配表，表點(diǎn)地址分配表，表10-2則是按照元器件的種類進(jìn)則是按照元器件的種類進(jìn)行行I/O點(diǎn)地址分配表。點(diǎn)地址分配表。10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.25第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.25表表10-1 按照對(duì)象進(jìn)行按照對(duì)象進(jìn)行I/O點(diǎn)地址分配表點(diǎn)地址分配表輸輸 入入輸輸 出出I0.0啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)按鈕Q0.0電磁閥電磁閥1I0.1停止按鈕停止按鈕Q0.1電磁閥電磁閥2I0.2曝氣罐低液位曝氣罐低液位Q0.2電磁閥電磁閥3I0.3曝氣罐高液位曝氣罐高液位Q0.3供水泵供水泵I0.4純水箱低液位純水箱低液位Q0.4曝氣罐報(bào)警曝氣罐報(bào)警I0.5純水箱高液位純水箱高液位Q0.5純水箱報(bào)警純水箱報(bào)警I0.6報(bào)警復(fù)位按鈕報(bào)警復(fù)位按鈕10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.26第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.26表表10-2 按照元器件的種類進(jìn)行按照元器件的種類進(jìn)行I/O點(diǎn)地址分配表點(diǎn)地址分配表名名 稱稱地地 址址名名 稱稱地地 址址輸輸入入磁柵輸入磁柵輸入1I0.0輸輸出出上行上行Q0.0磁柵輸入磁柵輸入2I0.1下行下行Q0.1上限位上限位I0.2插銷下插銷下Q0.2下限位下限位I0.3插銷起插銷起Q0.3左限位左限位I0.4操作臺(tái)左旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)左旋轉(zhuǎn)Q0.5右限位右限位I0.5操作臺(tái)右旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)右旋轉(zhuǎn)Q0.6前限位前限位I0.6操作臺(tái)上升操作臺(tái)上升Q0.7后限位后限位I1.0操作臺(tái)下降操作臺(tái)下降Q1.0過載反饋過載反饋I1.1閥門閥門Q2.1操作臺(tái)上翻操作臺(tái)上翻I1.2左行左行Q2.210.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.27第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.27名名 稱稱地地 址址名名 稱稱地地 址址操作臺(tái)下翻操作臺(tái)下翻I1.3右行右行Q2.3上翻限位上翻限位I1.4前進(jìn)前進(jìn)Q2.4下翻限位下翻限位I2.1后退后退Q2.5操作臺(tái)位限操作臺(tái)位限I2.2前進(jìn)減速前進(jìn)減速Q(mào)2.6油泵開油泵開I2.3后退減速后退減速Q(mào)3.1油泵停油泵停I2.4主機(jī)主機(jī)Q3.2油泵過流油泵過流I2.5紅外線紅外線Q3.3油泵油泵Q3.4輸入輸入輸出輸出10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.28第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2810.2.5 安全回路設(shè)計(jì)安全回路設(shè)計(jì) 安全回路起保護(hù)人身安全和設(shè)備安全的作用，安全回路應(yīng)能獨(dú)立于安全回路起保護(hù)人身安全和設(shè)備安全的作用，安全回路應(yīng)能獨(dú)立于PLC工工作，并采用非半導(dǎo)體的機(jī)電元件以硬接線方式構(gòu)成。作，并采用非半導(dǎo)體的機(jī)電元件以硬接線方式構(gòu)成。 1. 安全回路設(shè)計(jì)的原則安全回路設(shè)計(jì)的原則 設(shè)計(jì)對(duì)人身安全至關(guān)重要的安全回路，在很多國(guó)家和國(guó)際組織發(fā)表的技術(shù)設(shè)計(jì)對(duì)人身安全至關(guān)重要的安全回路，在很多國(guó)家和國(guó)際組織發(fā)表的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中均有明確的規(guī)定。例如美國(guó)國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)中均有明確的規(guī)定。例如美國(guó)國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)(NEMA)的的ICS3304可可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)確保操作人員人身安全的推薦意見為：應(yīng)考慮使用獨(dú)立于編程控制器標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)確保操作人員人身安全的推薦意見為：應(yīng)考慮使用獨(dú)立于可編程控制器的緊急停機(jī)功能。在操作人員易受機(jī)器影響的地方，例如在裝卸可編程控制器的緊急停機(jī)功能。在操作人員易受機(jī)器影響的地方，例如在裝卸機(jī)器工具時(shí)，或者機(jī)器自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的地方，應(yīng)考慮使用一個(gè)機(jī)電式過載器或其他機(jī)器工具時(shí)，或者機(jī)器自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的地方，應(yīng)考慮使用一個(gè)機(jī)電式過載器或其他獨(dú)立于可編程控制器的冗余工具，用于啟動(dòng)和中止轉(zhuǎn)動(dòng)，確保系統(tǒng)安全的硬接獨(dú)立于可編程控制器的冗余工具，用于啟動(dòng)和中止轉(zhuǎn)動(dòng)，確保系統(tǒng)安全的硬接線邏輯回路，在以下幾種情況下將發(fā)揮安全保護(hù)作用。線邏輯回路，在以下幾種情況下將發(fā)揮安全保護(hù)作用。 (1) PLC或機(jī)電元件檢測(cè)到設(shè)備發(fā)生緊急異常狀態(tài)時(shí)。或機(jī)電元件檢測(cè)到設(shè)備發(fā)生緊急異常狀態(tài)時(shí)。 (2) PLC失控時(shí)。失控時(shí)。 (3) 操作人員需要緊急干預(yù)時(shí)。操作人員需要緊急干預(yù)時(shí)。 安全回路的典型設(shè)計(jì)，是將每個(gè)執(zhí)行器均連接到一特別緊急停止安全回路的典型設(shè)計(jì)，是將每個(gè)執(zhí)行器均連接到一特別緊急停止(Estop)區(qū)，構(gòu)成矩陣結(jié)構(gòu)，該矩陣即為設(shè)計(jì)硬件安全電路的基礎(chǔ)。區(qū)，構(gòu)成矩陣結(jié)構(gòu)，該矩陣即為設(shè)計(jì)硬件安全電路的基礎(chǔ)。10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.29第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.292. 安全回路設(shè)計(jì)的任務(wù)安全回路設(shè)計(jì)的任務(wù)(1) 確定控制回路之間邏輯和操作上的互鎖關(guān)系。確定控制回路之間邏輯和操作上的互鎖關(guān)系。(2) 設(shè)計(jì)硬回路以提供對(duì)過程中重要設(shè)備的手動(dòng)安全性干預(yù)手段。設(shè)計(jì)硬回路以提供對(duì)過程中重要設(shè)備的手動(dòng)安全性干預(yù)手段。(3) 確定其他與安全和完善運(yùn)行有關(guān)的要求。確定其他與安全和完善運(yùn)行有關(guān)的要求。(4) 為為PLC定義故障形式和重新啟動(dòng)特性。定義故障形式和重新啟動(dòng)特性。10.2 PLC10.2 PLC應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.30第第1010章章 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.3010.2.6 可靠性設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì) PLC的可靠性設(shè)計(jì)問題主要涉及到以下幾方面。的可靠性設(shè)計(jì)問題主要涉及到以下幾方面。 1. 系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)系統(tǒng)供電設(shè)計(jì) 系統(tǒng)供電電源設(shè)計(jì)是指可編程控制器系統(tǒng)供電電源設(shè)計(jì)是指可編程控制器CPU工作所需電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。它包工作所需電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。它包括供電系統(tǒng)的一般性保護(hù)措施、括供電系統(tǒng)的一般性保護(hù)措施、PLC電源模塊的選擇和典型供電電源系統(tǒng)的設(shè)電源模塊的選擇和典型供電電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、各模板工作電源及控制系統(tǒng)完整的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。計(jì)、各模板工作電源及控制系統(tǒng)完整的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。1) 供電系統(tǒng)的保護(hù)措施圖供電系統(tǒng)的保護(hù)措施圖10.2 隔離變壓器的連接隔離變壓器的連接 PLC一般都使用工頻電壓一般都使用工頻電壓(220V，50Hz)。電網(wǎng)電壓和頻率的波動(dòng)將直接。電網(wǎng)電壓和頻率的波動(dòng)將直接影響實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的精度和可靠性。有時(shí)電網(wǎng)的沖擊和瞬間變化會(huì)給系統(tǒng)帶來影響實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的精度和可靠性。有時(shí)電網(wǎng)的沖擊和瞬間變化會(huì)給系統(tǒng)帶來干擾甚至毀滅性的破