【正文】 系統(tǒng)不同， PLC 控制系統(tǒng)既有硬件部分的調(diào)試還有軟件的調(diào)試，與繼電器控制系統(tǒng)相比， PLC 控制系統(tǒng)的硬件調(diào)試要相對簡單，主要是 PLC 程序的編制和調(diào)試。 （ 5）、對變頻器干擾的抑制。采用繼電器輸出時，所承受的電感性負(fù)載的大小，會影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負(fù)載時應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。但急停、限位保護(hù)等情況例外。 輸入 /輸出線要分開。 ④交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動力線，避免并行。 ③ PLC 的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。在柜內(nèi) PLC 應(yīng)遠(yuǎn)離動力線（二者之間距離應(yīng)大于 200mm）。將 PLC 的 I/O 線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，可加隔板，分槽走線最好，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。 （ 1）、從抗干擾角度選擇 I/O 模塊。對于隔離性能差的系統(tǒng)， 還將導(dǎo)致信號間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動作或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測量精度下降，引起對信號測控的嚴(yán)重失真和誤動作。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響 PLC 內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時，地線電流將更大。 PLC 控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)的接地方式一般可分為 3 種方式：串聯(lián)式單點接地、并聯(lián)式單點接地、多分支單點接地。接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。 (3)正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)。 （ 2）、硬件濾波措施 在干擾較強(qiáng)或可靠性要求較高的場合，應(yīng)該使用帶屏蔽層的隔離變壓器對 PLC 系統(tǒng)供電。此外，為保證電網(wǎng)饋電不中斷，可采用不間斷供電電源（ UPS）供電，提高供電的安全可靠性?，F(xiàn)在，對于 PLC 系統(tǒng)供電的電源，一般都采用隔離性能較好電源，而對于變送器供電的電源和 PLC 系統(tǒng)有直接電氣連接的儀表的供電電源，并沒受到足夠的重視，雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數(shù)大，抑制干擾能力差，經(jīng)電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。 、抗電源干擾的措施 （ 1）、采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾 在 PLC 控制系統(tǒng)中，電源占有極重要的地位。 、 PLC 控制系統(tǒng)的 抗干擾性設(shè)計 盡管 PLC 是專為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計，有較強(qiáng)的抗干擾能力，但是如果環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈或 PLC 的安裝和使用方法不當(dāng)，還是有可能給 PLC 控制系統(tǒng)的安全和可靠性帶來隱患。它與繼電接觸器線路圖畫法十分相似，信號輸入、輸出方式及控制功能也大致相同。一個程序設(shè)計的質(zhì)量，以及所用的時間往往與編程者的經(jīng)驗有很大關(guān)系。所謂經(jīng)驗設(shè)計是在一些典型應(yīng)用基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象對控制 系統(tǒng)的具體要求，第三 章、 PLC 控 制設(shè)計步驟 11 選用一些基本環(huán)節(jié)，適當(dāng)組合、修改、完善，使其成為符合控制要求的程序。由于一般邏輯設(shè)計過程比較復(fù)雜，而且周期較大，大多采用經(jīng)驗設(shè)計的方法。 （ 8）、常用的編程方法 PLC 的編程方法主要有經(jīng)驗設(shè)計法和邏輯設(shè)計法。 上面流程中各個步驟都是應(yīng)用程序設(shè)計中不可缺少的環(huán)節(jié)，要設(shè)計一個好的應(yīng)用程序，必須做好每一個環(huán)節(jié)的工作。編寫的主要目的是讓程序的使用者了解程序的基本結(jié)構(gòu)和某些問題的處理方法，以及程序閱讀方法和使用中應(yīng)注意的事項。如果是在現(xiàn)場進(jìn)行程序測試，那就要將 PLC 與現(xiàn)場信號隔離，以免引起事故。各功能單元測試完成后，再連通全部程序，測試各部分的接口情況，直到滿意為止。程序測試和程序編寫是分不開的，程序的許多功能是在測試中修改和完善的。注釋應(yīng)包括程序段功能、邏輯關(guān)系、設(shè)計思想、信號的來源和去向等的說明，以便于程序的閱讀和調(diào)試。在熟悉所選的 PLC 指令系統(tǒng)后，可以很容易地根據(jù)梯形圖寫出語句表程序。 由于許多小型 PLC 使用的是簡易編程器，只能輸入指令代碼。 （ 5）、程序的編寫 如果有操作系統(tǒng)支持，盡量使用編程語言高級形式，如梯形圖語言。地址盡量按由小到大的順序排列， 沒有定義或備用的點也不要漏掉，這樣便于在編程、調(diào)試和修改程序時查找使用。 一般情況下，輸入 /輸出信號表要明顯地標(biāo)出模板的位置、輸入 /輸出地址號、信號名稱和信號類型等。主要依據(jù)是 PLC 輸入 /輸出電氣原理圖?？偟脑O(shè)計原則是便于使用，盡可能詳細(xì)。 （ 4）、定義參數(shù)表 參數(shù)表的定義包括對輸入 /輸出、中間標(biāo)志、定時器、計數(shù)器和數(shù)據(jù)區(qū)的定義。這一步驟的主要任務(wù)是根據(jù)有關(guān)手冊詳細(xì)了解所使用的編程軟件及其操作系統(tǒng)，選擇一種或幾種合適的編程語言形式，并熟悉其指令系統(tǒng)和參數(shù)分類，尤其注意那些在編程中可能要用到的指令和功能。較復(fù)雜系統(tǒng)一般還需畫出系統(tǒng)控制流程圖，用以清楚表明動作的順序和條件，簡單系統(tǒng)一般不用。并設(shè)計出系統(tǒng)中各設(shè)備的操作內(nèi)容和操作順序。PLC 應(yīng)用軟件設(shè)計還包括文本顯示器或觸摸屏等人機(jī)界面（ HMI）設(shè)備及其它特殊功能模塊的組態(tài)。 （ 1）、 PLC 應(yīng)用軟件設(shè)計的內(nèi)容 PLC 的應(yīng)用軟件設(shè)計是指根據(jù)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)和工藝要求，使用相應(yīng)的編程語言，對用戶控制程序的編制和相應(yīng)文件的形成過程。要設(shè)計好 PLC 的應(yīng)用軟件，必須充分了解被控對象的生產(chǎn)工藝、技術(shù)特性、控制要求等。 （ 4）極限保護(hù) 在有些如提升機(jī)類超過限位就有可能產(chǎn)生危險的情況下，設(shè)置極限保護(hù)，當(dāng)極限保護(hù)動作時直接切斷負(fù)載電源，同時將信號輸入 PLC。 （ 3）失壓保護(hù)與緊急停車措施 PLC 外部負(fù)載的供電線路應(yīng)具有失壓保護(hù)措施，當(dāng)臨時停電再恢復(fù)供電時，不按下“啟動”按鈕 PLC 的外部負(fù)載就不能自行啟動。最好在每個負(fù)載的回路中都裝上熔斷器。安全回路一般考慮以下幾個方面。 、安全回路設(shè)計 安全回路是保護(hù)負(fù)載或控制對象以及防止操作錯誤或控制失敗而進(jìn)行連鎖控制的回路。然后 依據(jù)工藝布置圖，參照具體的 PLC 相關(guān)說明書或手冊將輸入信號與輸入點、輸出控制信號與輸出點一一對應(yīng)畫出 I/O 接線圖即 PLC 輸入 /輸出電氣原理圖。 不同的 I/O 模塊，其電路和性能不同，它直接影響著 PLC 的應(yīng)用范圍和價格，應(yīng)該根據(jù)實際情況合理選擇。 典型模擬量模塊的量程為 10V～ +10V、 0～ +10V、 4～ 20mA 等，可根據(jù)實際需要選用，同時還應(yīng)考慮其分辨率和轉(zhuǎn)換精度 等因素。 （ 4）模擬量輸出信號 生產(chǎn)設(shè)備或過程的許多執(zhí)行機(jī)構(gòu)，往往要求用模擬信號來控廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計： PLC 控制技術(shù)在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應(yīng)用 8 制，而 PLC 輸出的控制信號是數(shù)字量，這就要求有相應(yīng)的模塊將其轉(zhuǎn)換為模擬量。 （ 3）模擬量輸入信號 生產(chǎn)過程的許多參數(shù)，如溫度、壓力、液位、流量都可以通過不同的檢測裝置轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬量信號，然后再將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號輸入 PLC。數(shù)字量輸出模塊按輸出方式不同分為繼電器輸出型、晶體管輸出型、晶閘管輸出型等。 （ 2）數(shù)字量輸出信號 還有許多控制對象，如指示燈的亮和滅、電機(jī)的啟動和停止、晶閘管的通和斷、閥門的打開和關(guān)閉等，對它們的控制只需通過二值邏輯“ 1”和“ 0”來實現(xiàn)。當(dāng)公共端接入負(fù)電位時，就是源型接線；接入正電位時，就是漏型接線。按公共端接入正負(fù)電位不同分為漏型和源型。 （ 1）數(shù)字量輸入信號 生產(chǎn)設(shè)備或控制系統(tǒng)的許多狀態(tài)信息，如開關(guān)、按鈕、繼電器的觸點等，它們只有兩種狀態(tài)：通或斷，對這類信號的拾取需要通過數(shù)字量輸入模塊來實現(xiàn)。不同的信號形式，需要不同類型的 I/O 模塊。所以，在 PLC 和生產(chǎn)過程之間，必須設(shè)置信息的傳遞和變換裝置。 、 I/O 模塊的選擇 在 PLC 控制系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制，要將對象的各種測量參數(shù)，按要求的方 式送入 PLC。 （ 2）存儲器容量的確定 用戶程序占用多少存儲容量與許多因素有關(guān)，如 I/O 點數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。在 I/O點數(shù)的確定時，應(yīng)留有適當(dāng)余量。在選擇 PLC 型號時不應(yīng)盲目追求過高的性能指標(biāo)，但是在 I/O 點數(shù)和存儲器容量方面除了要滿足控制系統(tǒng)要求外，還應(yīng)留有余量，以 做備用或系統(tǒng)擴(kuò)展時使用。對可靠性要求極高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用冗余控制系統(tǒng)或熱備份系統(tǒng)。選擇時應(yīng)根據(jù)需要選擇通信方式。 （ 4）對聯(lián)網(wǎng)通信功能的要求 近年來，隨著工廠自動化的迅速發(fā)展，企業(yè)內(nèi)小到一塊溫度控制儀表的 RS485 串行通信、大到一套制造系統(tǒng)的以太網(wǎng)管理層的通信，應(yīng)該說一般的電氣控制產(chǎn)品都有了通信功能。然而，對于某些個別的場合，則要求考慮 PLC 的響應(yīng)時間。這樣，容易把控制各獨立的多臺 PLC 聯(lián)成一個多級分布式系統(tǒng)，相互通信，集中管理，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)勢。因為同一機(jī)型的 PLC，其模塊可互為備用，便于備品備件的采購與管理；其功能及編程方法統(tǒng)一，有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)、技術(shù)水平的提高和功能的開發(fā)；其外部設(shè)備通用，資源可共享。 根據(jù) I/O 設(shè)備距 PLC 之間的距離和分布范圍確定 PLC 的安裝方式為集中式、遠(yuǎn)程 I/O式還是多臺 PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式。但是模塊式 PLC 的功能擴(kuò)展方便靈活， I/O 點數(shù)的多少、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、 I/O 模塊的種類和塊數(shù)、特殊 I/O 模塊的使用等方面的選擇余地都比整體式 PLC 大得多，維修時更換模塊、判斷故障范圍也很方便。 （ 2）結(jié)構(gòu)上合 理、安裝要方便、機(jī)型上應(yīng)統(tǒng)一 按照物理結(jié)構(gòu)， PLC 分為整體式和模塊式。 對于以數(shù)字量控制為主，帶少量模擬量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，如工業(yè)生產(chǎn)中常遇到的溫度、壓力、流量等連續(xù)量的控制，應(yīng)選用帶有 A/D 轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和帶 D/A 轉(zhuǎn)換的模擬量輸出模塊，配接相應(yīng)的傳感器、變送 器（對溫度控制系統(tǒng)可選用溫度傳感器直廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計： PLC 控制技術(shù)在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應(yīng)用 6 接輸入的溫度模塊）和驅(qū)動裝置，并選擇運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理功能較強(qiáng)的小型 PLC（如西門子公司的 S7200 或 S7300 系列、 OMRON 的公司的 CQM1/CQM1H 系列等）。具體應(yīng)考慮以下幾方面： （ 1）性能與任務(wù)相適應(yīng)。因此，合理選擇 PLC 對于提高 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要作用。近年來，從國外引進(jìn)的 PLC 產(chǎn)品、國內(nèi)廠家或自行開發(fā)的產(chǎn)品已有幾十個系列，上百種型號。 5. 程序架構(gòu)清晰。 3. 提高可靠性和安全性。 1. 熟悉控制對象，確定控制范圍。 、 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則 為了實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程的控制要求和工藝需求，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。同時， PLC 與繼電器控制系統(tǒng)也有本質(zhì)上的區(qū)別，由此需要結(jié)合 PLC 本身的一些特點來進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計。 第三 章、 PLC 控 制設(shè)計步驟 5 第三章、 PLC 控制設(shè)計步驟 PLC 的應(yīng)用就是在電氣控制系統(tǒng)中以 PLC 為主控，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制。而用 PLC 完成一項控制工程，在系統(tǒng)設(shè)計完成后，現(xiàn)場施工和控制邏輯的設(shè)計可以同時進(jìn)行，周期短，且調(diào)試和修改都很方便 ； 廣東石油化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計： PLC 控制技術(shù)在鐵精粉生產(chǎn)過程中的應(yīng)用 4 第二章、基本資料 、技術(shù)要求： 系統(tǒng)要保證各設(shè)備： （ 1）、啟動時，按逆流啟動，避免造成帶負(fù)荷啟動，甚至無法啟動； （ 2）、停車時，按順礦流停車，引起相關(guān)制約條件延時停車； （ 3）、原煤礦為低礦位或精粉池為高位不能啟動或 自動停車，并報警； （ 4）、任一設(shè)備出故障時，不允許啟動，并設(shè)有報警； 、功能要求： （ 1）、用 PLC 實現(xiàn)功能，有必要的保護(hù)措施； （ 2）、畫出 I/O 分配圖、程序框圖、梯形圖及時序圖； 能從多個方面詮釋該系統(tǒng)的各個功能，讓讀者一目了然。時間繼電器存在定時精度不高，定時范圍窄，且易受環(huán)境濕度和溫度變化的影響，調(diào)整時間困難等問題。而 PLC 采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成， PLC 還配有自檢和監(jiān)督功能，可靠性和可維護(hù)性好 ； （ 4）控制速度 —— 繼電器控制邏輯依靠觸點的機(jī)械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，且機(jī)械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而 PLC 采用存儲器邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中，靈活性和擴(kuò)展性都很好 ； （ 2）工作方式 —— 繼電器控制線路中各繼電器同時都處于受控狀態(tài)，屬于并行工作方式。 （ 1） 向模塊智能化與大型網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展； （ 2） 向多功能、高速度、大容量方向發(fā)展； （ 3） 向高可靠性方向發(fā)展； （ 4） 向超大型、高性能小型化方向發(fā)展； 、 PLC 和傳統(tǒng)繼電器控制的區(qū)別 PLC 的梯形圖與傳統(tǒng)的電氣原理圖非常相似，信號的輸入 /輸出形式及控制功能基本上也是相同的 。現(xiàn)在市場上一些功能強(qiáng)大的 PLC 已經(jīng)能完成除以上常規(guī)外，還能做復(fù)雜運(yùn)算，比如多維數(shù)據(jù)運(yùn)算，矩陣相乘，向量運(yùn)算等； （ 2） 響應(yīng)時間更短：繼電器控制是通過觸點與觸點間的機(jī)械動作來完成邏輯控制，而 PLC 集成電子邏輯，響應(yīng)速度和控制精度是傳統(tǒng)繼電器無法比擬的； （ 3） 故障點更少：繼電器控制通過機(jī)械式接觸會因為觸頭的損壞或者老化等原因，壽命普遍抗不過 PLC， PLC 早已是工業(yè)界公認(rèn)