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    PLC控制柜

    PLC控制柜

    PLC硬件選型

    PLC的選型是工程技術人員根據前期項目分析和項目難點的預期來選擇合適PLC,主要依據以下原則。

    一、先特殊后一般原則

    根據工程經驗,大多數工程項目中制約PLC選型的因素主要集中在幾個關鍵點上,所以應遵循先特殊后一般的原則選擇PLC。

    所謂特殊即項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點的擴展能力為PLC選型的主要因素。過程控制中,則以控制模擬量的數量和模擬量的精度作為出發點進行選型。在較為簡單的運動控制中,PLC需要接收來自現場編碼器送回的位置信號并相應地發出一定頻率的脈沖來控制伺服電機,因此PLC處理數據的速度、輸入端接收高速脈沖的能力和輸出端高速脈沖的發送能力將成為PLC選型的首要因素。而在大型復合項目中,需使用不同的PLC組網,因此PLC支持的網絡類型則成為PLC選型的首要因素。

    工程技術人員需按照本項目的核心需求,將不同的控制要求按照從特殊到一般的順序進行排列,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PLC選型的性價比。目前多數廠家的PLC產品分成多個系列。當工程技術人員選型時,按照從特殊到一般的選型順序,從低款PLC開始,逐一對照性能參數。當發現不滿足要求時,考慮較高一款產品。以此類推,直至選取全部滿足要求的PLC型號。如若由上至下選型,則會使PLC功能浪費,造成大馬拉小車。

    三、PLC開關量輸入/輸出單元的選擇

    PLC的開關量輸入點是用來接受現場傳感器所輸入的電平信號,開關時輸出點的作用根據內部的控制信號來驅動外部負載。

    (1)開關量輸入端子的選擇?,F在市面上PLC輸入點均為晶體管輸入,使用者只需要根據前期預估的輸入點數量選擇即可。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PLC的輸入端子。

    現在市面上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格的傳感器接入到PLC,需用繼電器做相應的隔離,保證接入PLC輸入端的信號為直流24V電壓。

    (2)開關量輸出端子的選擇。PLC開關量輸出點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。繼電器輸出負載能力好,能夠短時間承受較高過電壓和過電流,有較強的隔離作用。但是由于繼電器內部為機械觸點,動作壽命有限,所以只能用于連接動作頻率較低且不需要高速脈沖輸出的場合。

    2)晶體管輸出型。晶體管型輸出是以通過控制其內部三極管的導通為手段,來達到控制輸出端子通斷目的,并且其內部并沒有機械觸點結構,所以相比于繼電器輸出觸點,晶體管輸出觸點壽命長,動作頻率高,不易損壞,缺點為負載能力較差。

    (3)開關量輸出端子選型的注意事項

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

    在實際應用中,建議工程技術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載,形成對于下游負載設備的電氣隔離,這樣的組合綜合了晶體管壽命長和繼電器負載能力強的優點。如果現場出現電氣故障,PLC輸出端子將會因受到隔離繼電器保護而免受損壞,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,將無法修復損壞端子。

    四、先內置后擴展原則

    隨著PLC的不斷更新換代,特別是小型機功能的不斷增強,PLC單機已內置了許多擴展模塊的功能,如模擬量功能,通信功能等。因此,選型時盡可能選用內置功能多的PLC,既降低了成本,又節省控制柜空間,更可以簡化設置和編程工作量。

    五、PLC選型冗余量的把握

    由于前期預估、現場施工改動和后期維護升級的需要,PLC選型需考慮一定的冗余量。主要考慮I/O點的數量,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,需工程技術人員根據現場硬件配置靈活把握,如果控制功能均為PLC內置的,則需更換高一級單機PLC;若控制功能是通過擴展模塊實現的,則考慮冗余時僅需更新相應模塊即可。

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