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PLC自动化知多点

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可编程控制器简称PLC，是一种数字运算操作的电子系统，是专为工业环境下的应用而设计的控制器。PLC是在电气控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术通信技术融为一体的新型工业控制装置。

可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。


为了满足工业控制的要求，PLC生产制造厂商不断推出具有层次性能和内部资源的形式多样的PLC。PLC按照I/O点数容量可分为小型机、中型机和大型机。


按照结构形式又可分为整体式和模块式结构；按照使用情况还可以分为通用型和专用型。

选择型号

PLC产品的种类繁多。PLC的型号不同,对应着其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等均各不相同,适用的场合也各有侧重。因此,合理选用PLC,对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。


PLC机型的选择
PLC的选择主要应从PLC 的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保证可靠、维护方便的前提下,力争最佳的性能价格比。选择时应主要考虑到合理的结构型式,安装方式的选择,相应的功能要求,响应速度要求,系统可靠性的要求,机型尽量统一等因素。


一、合理的结构型式
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。


整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中;而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般于较复杂的控制系统。


二、安装方式的选择
PLC系统的安装方式分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。
集中式不需要设置驱动远程I/O硬件,系统反应快、成本低;远程I/O式适用于大型系统,系统的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在现场装置附近,连线短,但需要增设驱动器和远程I/O电源;多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别独立控制,又要相互联系的场合,可以选用小型PLC,但必须要附加通讯模块。


三、相应的功能要求
一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关量控制的设备都可满足。


对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的系统,可选用能带A/D和D/A转换单元,具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂,要求实现PID运算 、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,选用中档或高档PLC。但是中、高档PLC价格较贵,一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。


四、响应速度要求
PLC是为工业自动化设计的通用控制器,不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC,或者某些功能或信号有特殊的速度要求时,则应该慎重考虑PLC的响应速度,可选用具有高速I/O处理功能的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。


五、系统可靠性的要求
对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统,应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。


六、机型尽量统一
一个企业,应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：
1)机型统一,其模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理。


2)机型统一,其功能和使用方法类似,有利于技术力量的培训和技术水平的提高。


3)机型统一,其外部设备通用,资源可共享,易于联网通信,配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。


简单的控制系统设计
在生产机械中，往往需要工作机械能够实现可逆运行，如机床工作台的前进和后退，主轴的正反转等，这些都需要电机可以正转和反转。

电机正反转控制原理图中KM1是控制正转的交流接触器，KM2是控制反转的交流接触器，SB3是停止按钮，SB1是正转控制启动按钮，SB2是反转控制启动按钮，其中KM1、KM2常闭触点互锁。



PLC控制系统就需要使用两个交流接触器KM1、KM2分别控制主电路回路的通断，同时仍然需要热续电器FR对电动机进行过载保护。

电动机正反转控制线路设计的I/O地址分配情况

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