西門子6ES7400-0HR50-4AB0*
一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能,對于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。
對于以開關(guān)量控制為主,帶少量模擬量控制的系統(tǒng),可選用能帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元,具有加減算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強型低檔PLC。
對于控制較復雜,要求實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能,可視控制規(guī)模大小及復雜程度,選用中檔或高檔PLC。但是中、高檔PLC價格較貴,一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。
圖 2.37 為電樞串二級電阻、按時間原則起動控制電路。圖中 KA1 為過電流繼電器, KM1 為起動接觸器, KM2 、 KM3 為短接起動電阻接觸器, KT1 、 KT2 為時間繼電器, KA2 為欠電流繼電器, R 3 為放電電阻。
電路工作原理為:合上電源開關(guān) Q1 和控制開關(guān) Q2 , KT1 通電,其常閉觸點斷開,切斷 KM2 、 KM3 電路。保證起動時串入電阻 R 1 、 R 2 。按下起動按鈕 SB2 , KM1 通電并自鎖,主觸點閉合,接通電動機電樞電路,電樞串入二級電阻起動,同時 KT1 斷電,為 KM2 、 KM3 通電短接電樞回路電阻作準備。在電動機起動時同時,并接在 R 1 電阻兩端的 KT2 通電,其常閉觸點打開,使 KM3 不能通電,確保 R 2 串入電樞。
經(jīng)一段時間延時后, KT1 延時閉合觸點閉合, KM2 通電,短接電阻 R 1 ,隨著電動機轉(zhuǎn)速升高,電樞電流減小,為保持一定的加速轉(zhuǎn)矩,起動過程中將串接電阻逐級切除,就在 R 1 被短接的同時, KT2 線圈斷電,經(jīng)一定延時, KT2 常閉觸點閉合, KM3 通電,短接 R 2 ,電動機在全壓下運轉(zhuǎn),起動過程結(jié)束。
任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求,以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此,在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時,應遵循以下基本原則:
1. 限度地滿足被控對象的控制要求
充分發(fā)揮PLC的功能,zui大限度地滿足被控對象的控制要求,是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的首要前提,這也是設(shè)計中zui重要的一條原則。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究,收集控制現(xiàn)場的資料,收集相關(guān)*的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合,擬定控制方案,共同解決設(shè)計中的重點問題和疑難問題。
2. 保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠
保證PLC控制系統(tǒng)能夠*安全、可靠、穩(wěn)定運行,是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮,以確??刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如:應該保證PLC程序不僅在正常條件下運行,而且在非正常情況下(如突然掉電再上電、按鈕按錯等),也能正常工作。
3. 力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便
一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量,帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益,但新工程的投入、技術(shù)的培訓、設(shè)備的維護也將導致運行資金的增加。因此,在滿足控制要求的前提下,一方面要注意不斷地擴大工程的效益,另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計者不僅應該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟,而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低,不宜盲目追求自動化和高指標。
4. 適應發(fā)展的需要
由于技術(shù)的不斷發(fā)展,控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高,設(shè)計時要適當考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點數(shù)和內(nèi)存容量時,要適當留有裕量,以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。
隨著PLC技術(shù)的發(fā)展,PLC產(chǎn)品的種類也越來越多。不同型號的PLC,其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等也各有不同,適用的場合也各有側(cè)重。因此,合理選用PLC,對于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標有著重要意義。
PLC的選擇主要應從PLC的機型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。
PLC機型的選擇
PLC機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下,的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點:
(一) 合理的結(jié)構(gòu)型式
PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。
整體式PLC的每一個I/O點的平均價格比模塊式的便宜,且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中;而模塊式PLC的功能擴展靈活方便,在I/O點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、I/O模塊的種類等方面選擇余地大,且維修方便,一般于較復雜的控制系統(tǒng)。
(二) 安裝方式的選擇
PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠程I/O式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。
集中式不需要設(shè)置驅(qū)動遠程I/O硬件,系統(tǒng)反應快、成本低;遠程I/O式適用于大型系統(tǒng),系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣,遠程I/O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近,連線短,但需要增設(shè)驅(qū)動器和遠程I/O電源;多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)備分別獨立控制,又要相互的場合,可以選用小型PLC,但必須要附加通訊模塊。
(三)相應的功能要求
一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能,對于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。
對于以開關(guān)量控制為主,帶少量模擬量控制的系統(tǒng),可選用能帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元,具有加減算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強型低檔PLC。
對于控制較復雜,要求實現(xiàn)PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能,可視控制規(guī)模大小及復雜程度,選用中檔或高檔PLC。但是中、高檔PLC價格較貴,一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。
(四)響應速度要求
PLC是為工業(yè)自動化設(shè)計的通用控制器,不同檔次PLC的響應速度一般都能滿足其應用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用PLC,或者某些功能或信號有特殊的速度要求時,則應該慎重考慮PLC的響應速度,可選用具有高速I/O處理功能的PLC,或選用具有快速響應模塊和中斷輸入模塊的PLC等。
(五)系統(tǒng)可靠性的要求
對于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統(tǒng),應考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。
(六)機型盡量統(tǒng)一
一個企業(yè),應盡量做到PLC的機型統(tǒng)一。主要考慮到以下三方面問題:
1)機型統(tǒng)一,其模塊可互為備用,便于備品備件的采購和管理。
2)機型統(tǒng)一,其功能和使用方法類似,有利于技術(shù)力量的培訓和技術(shù)水平的提高。
3)機型統(tǒng)一,其外部設(shè)備通用,資源可共享,易于聯(lián)網(wǎng)通信,配上位計算機后易于形成一個多級分布式控制系統(tǒng)。
?