【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 組 成 ? 圖 22 系統(tǒng)控制圖 觸摸屏 PLC AD/DA 變頻器 液位計(jì) 水泵 6 系統(tǒng)帶有觸摸屏顯示裝置 ,可以顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài) ?當(dāng)前壓力 ?貯水池水位?設(shè)定壓力 ?壓力曲線 ?變頻器頻率 ?等各種控制參數(shù)等 ?系統(tǒng)工作壓力可以由觸摸屏設(shè)置 ?變頻器的作用是為三相水泵的電機(jī)提供可變頻率的電源 ,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速 ,從而使水管的水壓連續(xù)變化 ?液位計(jì)的作用是檢測(cè)當(dāng)前液位壓力 ?在 PLC內(nèi)部設(shè)定液壓期望值 ,壓力設(shè)定信號(hào)和壓力反饋信號(hào)在輸入可編程控制器后 ,經(jīng)可編程控制器內(nèi)部 PID控制運(yùn)算輸出給變頻器一個(gè)控制信號(hào) ? 圖 23系統(tǒng)原理圖 7 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 可編程控制器 (PLC)的選型 如何選購(gòu) PLC產(chǎn)品 在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中 ,有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置 ,例如電機(jī)的起停 ,電磁閥的開(kāi)閉 ,產(chǎn)品的計(jì)數(shù) ,溫度 ?壓力 ?流量的設(shè)定與控制等 ,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的這些自動(dòng)控制問(wèn)題 ,若采用可編程序控制器 (PLC)來(lái)解決自動(dòng)控制問(wèn)題已成為最有效的工具之一 ? 硬件選購(gòu)目前市場(chǎng)上的 PLC 產(chǎn)品眾多 ,除國(guó)產(chǎn)品牌外 ,國(guó)外有 :日本的 OMRON?MITSUBISHI?FUJJ,德國(guó)的 SIEMENS,韓國(guó)的 LG等 ?近幾年 ,PLC產(chǎn)品的價(jià)格有較大的下降 ,其性價(jià)比越來(lái)越高 ,這是眾多技術(shù)人員選用 PLC 的重要原 因 ?那么 ,如何選購(gòu) PLC 產(chǎn)品呢 ? 首先 ,系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定系統(tǒng)用 PLC 單機(jī)控制 ,還是用 PLC 形成網(wǎng)絡(luò) ,由此計(jì)算 PLC輸入 ?輸出點(diǎn) 數(shù) ,并且在選購(gòu) PLC時(shí)要在實(shí)際需要點(diǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上留有一定余量 (10%)? 第二 ,確定負(fù)載類型根據(jù) PLC 輸出端所帶的負(fù)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(diǎn)動(dòng)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(fù)載選用不同的輸出方式 ,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行是很重要的 ? 第三 ,存儲(chǔ)容量與速度 ,盡管國(guó)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(gè)公司的開(kāi)發(fā)軟件都不相同 ,而用戶程序的存儲(chǔ)容量和指令的執(zhí)行速度是兩個(gè)重要指標(biāo) ?一般存儲(chǔ)容量越大 ?速度越快的 PLC 價(jià)格就越高 ,但應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的大小合理選用 PLC 產(chǎn)品 ? 第四 ,編程器的選購(gòu) PLC 編程可采用三種方式 :一種是 用一般的手持編程器編程 ,它只能用商家規(guī)定語(yǔ)句表中的語(yǔ)句編程 ?這種方式效率低 ,但對(duì)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(chǎng)調(diào)試 ,造價(jià)也較低 ?還有一種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(yīng)用自如 ,但該編程器價(jià)格較高 ?再一種 是 用 IBM個(gè)人計(jì)算機(jī)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(kāi)發(fā)軟件包價(jià)格昂貴 ,并且該方式不易于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 ? 因此 ,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易 ,開(kāi)發(fā)周期的長(zhǎng)短以及資金的情況合理選購(gòu) 8 PLC 產(chǎn)品 ? 的選型標(biāo)準(zhǔn) 世界上有很多廠商生產(chǎn) PLC,如德國(guó)的西門子 ?日本的三菱 ?松下 ,美國(guó) GE 公司等 完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是選型和程序設(shè)計(jì) ?但是由于 PLC 應(yīng)用在不同場(chǎng)合 ,有不同的工藝流程 ,對(duì)控制功能 有不同的要求 ,由于各程 序難 易程度不一樣 ,因此有一定的選擇標(biāo)準(zhǔn) ,主要表現(xiàn)在 :PLC 機(jī)型選擇主要考慮 I/O 點(diǎn)數(shù) ?根據(jù)控制系統(tǒng)所需要的輸入設(shè)備 (如按鈕 ?限位開(kāi)關(guān) ?轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等 )?輸出設(shè)備 (如接觸器 ?電磁閥 ?信號(hào)指示燈等 )以及 A/D?D/A轉(zhuǎn)換的個(gè)數(shù) ,確定 I/O的點(diǎn)數(shù) ?一般要留有一定裕量 (約占 10%),滿足生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn) 。隨著 PLC 功能日益完善 ,很多小型機(jī)也具有中 ?大型機(jī)的功能 ?對(duì)于 PLC的功能選擇 ,一般只要滿足 I/O點(diǎn)數(shù) ,大多數(shù)機(jī)型也能滿足 ?目前大多數(shù) PLC 機(jī)型都具有 I/O 擴(kuò)展模塊 ?A/D?D/A 轉(zhuǎn)換模塊 ,以及高級(jí)指令 ?中斷能 力與外設(shè) 通信能力 。PLC 一般根據(jù) I/O 點(diǎn)數(shù)的不同 ,內(nèi)存容量會(huì)有相應(yīng)的差別 ?在選擇內(nèi)存容量時(shí)同樣應(yīng)留有一定余量 ,一般時(shí)實(shí)際程序的 25%?不應(yīng)單純追求大容量 ,以夠用為原則 。在 PLC 機(jī)型選取上要考慮控制系統(tǒng)與 PLC 結(jié)構(gòu)功能的合理性 ?如果是單機(jī)系統(tǒng)控制 ,I/O 點(diǎn)數(shù)不多 ,不涉及 PLC 之間的通信 ,但又要求功能更強(qiáng) ,要求有處理模擬信號(hào)的能力 ,可選擇整體式機(jī) ,如松下 FP0?FP1?FPM 系列 ,以及 OMRON C200H 系列等 ?如果僅有開(kāi)關(guān)量控制 ,可選擇 OMRON C 系列 P 型機(jī) ?西門子 S7200,三菱 F1?FX 系列等 。一個(gè)企業(yè)盡 量選擇同一類型的 PLC, 同一機(jī)型 PLC 模塊可互為利用 ,便于采購(gòu)管理 , 同一機(jī)型 PLC 的功能 ?編程方法相同 ,有利于技術(shù)人員水平的提高 ,同一機(jī)型PLC,其外圍設(shè)備通用 ,資源共享 ,易于聯(lián)網(wǎng)通信 ,與上位計(jì)算機(jī)配合可形成多級(jí)分布式的控制系統(tǒng) ? PLC 機(jī)型的選擇與特點(diǎn) 目前 ,國(guó)內(nèi)眾多的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品 ,使用戶眼花繚亂 ?通過(guò)對(duì)輸入輸出點(diǎn)的選擇 ,對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇 ,對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇對(duì)PLC 價(jià)格的考慮以及廠家的售后服務(wù) ,決定使用無(wú)錫信捷科技有限公司生產(chǎn)的 XC系列的 XC3 型號(hào)的可編程 控制器 ,如圖 31所示 ? XC 系列 PLC 的幾大優(yōu)勢(shì) :陣容強(qiáng)大的全系列 PLC,廣泛適用于多種場(chǎng)合 。具備3 通道 ?80KHz?32 位高速計(jì)數(shù)功能 。24 段高速計(jì)數(shù)中斷功能 。高達(dá) 400KHz 的脈沖輸出 ,最多支持 4 路 。強(qiáng)大的通訊和組網(wǎng)能力 。業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的以 C 語(yǔ)言編寫功能塊指 9 令 。獨(dú)創(chuàng)的 I/O 點(diǎn)切換功能 。本體加入 PID 控制功能 。中斷功能 。豐富的擴(kuò)展性能 ? 產(chǎn)品規(guī)格如表 31: 表 31 模塊規(guī)格 項(xiàng) 目 模擬量輸入 模擬量輸出 電壓輸入 電流輸入 電壓輸出 電流輸出 模擬量輸入范圍 0~5V,0~10V 0~20mA,4~20mA 最大輸入范圍 DC177。18V 0~40mA 電壓輸入 電流輸入 電壓輸出 電流輸出 模擬量輸入范圍 0~5V,0~10V 0~20mA,4~20mA 最大輸入范圍 DC177。18V 0~40mA 模擬量輸出范圍 0~5V?0~10V, (外部負(fù)載電阻2KΩ~1MΩ) 0~20mA ?4~20mA (外部負(fù)載電阻小于500Ω) 數(shù)字輸入范圍 12 位二進(jìn)制數(shù) (0~4095) 數(shù)字輸出范圍 14 位二進(jìn)制數(shù) (0~16383) 分辨率 1/16383(14Bit)。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)以16 進(jìn)制形式存入 PLC(14Bit) 1/4095(12Bit)。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)以16 進(jìn)制形式存入 PLC(12Bit) PID 輸出值 0~K4095 綜合精確度 % 轉(zhuǎn)換速度 20ms/1 通道 3ms/1 通道 模擬量用電源 DC24V177。10%,100mA 安裝方式 可用 M3的螺絲固定或直接安裝在 DIN46277(寬 35mm)的導(dǎo)軌上 端子說(shuō)明 : 表 32 端子說(shuō)明 0V24V .C1C0 AI0 VI1 C2 AI2 VI3 AI3C3VI2A11VI0. VO0 . VO1 AO1C1AO0C0 10 端子信號(hào) : 表 33 端子信號(hào) 通道 端子 名 信號(hào)名 CH0 AI0 電流模擬量輸入 VI0 電壓模擬量輸入 C0 CH0 模擬量輸入公共端 CH1 AI1 電流模擬量輸入 VI1 電壓模擬量輸入 C1 CH1 模擬量輸入公共端 CH2 AI2 電流模擬量輸入 VI2 電壓模擬量輸入 C2 CH2 模擬量輸入公共端 CH3 AI3 電流模擬量輸入 VI3 電壓模擬量輸入 C