【正文】 出點數(shù)時，不但要核算一個輸出點的 驅(qū)動能力，還要核算整個輸出模塊的滿負荷負載能力，即輸出模塊同時接通點數(shù)的總電流值不得超過模塊規(guī)定的最大允許電流值。對于電容性負載、熱敏電阻負載，考慮到接通時有沖擊電流，要留有足夠的余量。二是輸出電流的選擇。晶閘管輸出（交流）和晶體管輸出（直流）都屬于無觸點開關(guān)輸出，適用于通斷頻繁的感性負載。但繼電器有觸 點，壽命較短，且響應(yīng)速度較慢，適用于動作不頻繁的交／直流負載。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出。一般同時接通的點數(shù)不得超過總輸入點數(shù)的 60%。如 12V 電壓模塊一般不超過 10m，距離較遠的設(shè)備選用較高電壓模塊比較可靠。 3．選擇開關(guān)量輸入模塊主要從下面兩方面考慮：一是根據(jù)現(xiàn)場輸入信號與 PLC 輸入模塊距離的遠近來選 擇電平的高低。 2．開關(guān)量 I/O 標(biāo)準的 I/O 接口用于同傳感器和開關(guān)（如按鈕、限位開關(guān)等）及控制（開 /關(guān)）設(shè)備（如指示燈、報警器、電動機起動器等）進行數(shù)據(jù)傳輸。 1．確定 I/O 點數(shù) I/O 點數(shù)的確定要充分的考慮到裕量，能方便地對功能進行擴展。為了確保這些信息的正確無誤， PLC 的 I/O 接口模塊都具有較好的抗干擾能力。外部設(shè)備或生產(chǎn)過程中的信號電平各種各樣，各種機構(gòu)所需的信息電平也是各種各樣的，而 PLC 的 CPU 所處理的信息只能是標(biāo)準電平，所以 I/O 接口模塊還需實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。它與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過 I/O 接口模塊可以檢測被控生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，并以這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)作為控制器對被控制對象進行控制的依據(jù)。根據(jù)被控對象的輸入信號和輸出信號的總點數(shù)，并考慮到今后的調(diào)整和擴充，通常 I/O 點數(shù)按實際需要的 10%～ 15%考慮備用量。 I/O 點數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量。計時、計數(shù)、移位及算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯ζ鲀蓚€字。對于開關(guān)量控制系統(tǒng)，存儲器字數(shù)為開關(guān)量 I/O 乘以 8；對于有模擬量控制功能的 PLC，所需存儲器字數(shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以 100。 PLC 容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ浚宰鰝溆?。一?PLC及其外部電路（ I/O 模塊、輔助電源等）都能在下列環(huán)境條件下可靠工作：溫度：工作溫度 0～ 55℃，最高為 60℃ 儲存溫度： 40℃～＋ 85℃濕度：相對濕度 5%～ 95%(無凝結(jié)霜 )振動和沖擊： 滿足國際電工委員會標(biāo)準電源：交流 220V，允許變化范圍為 15%～＋ 15%，頻率為 47～ 53Hz瞬間停電保持 l0ms環(huán)境：周圍空氣不能混有可燃性、爆炸性和腐蝕性氣體對于需要應(yīng)用在特殊環(huán)境下的 PLC，要根據(jù)具體的情況進行合理的選擇。 5． PLC 的環(huán)境適應(yīng)性 由于 PLC 是直接用于工業(yè)控制的工業(yè)控制器，生產(chǎn)廠家都把它設(shè)計成能在惡劣的環(huán)境條件下可靠地工作。 PLC 的編程分為離線編程和在線編程兩種。 電 氣 自 動 控 制 課 程 設(shè) 計 說 明 書 10 4．是否在線編程 PLC 的特點之一是使用靈活。若配備了上位計算機，可把各獨立系統(tǒng)的多臺 PLC 聯(lián)成一個多級分布式控制相互通信，集中協(xié)調(diào)管理。一個大型企業(yè)選用 PLC 時，盡量要做到機型統(tǒng)一。但由于整體式結(jié)構(gòu)的 PLC 功能有限，只適用于控制要求比較簡單的系統(tǒng)。 3．機型統(tǒng)一 PLC 的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種。 1．結(jié)構(gòu)合理 對于工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好、維修量較小的場合，選用整體式結(jié)構(gòu)的 PLC；否則，選用模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC，集水井射流泵排水控制系統(tǒng)的設(shè)計選用模塊式結(jié)構(gòu)的 PLC 能夠達到要求。 圖 21 I/O口接線圖 電 氣 自 動 控 制 課 程 設(shè) 計 說 明 書 9 硬件選型 PLC 機型選擇 機型選擇的基本原則 是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠、維護使用方便及最佳的性能價格比。 該系統(tǒng)具體所使用的輸入輸出設(shè)備的 I/O口 分配如表 21 所示。 電 氣 自 動 控 制 課 程 設(shè) 計 說 明 書 7 圖 22 電氣連線圖 PLC I/O 點分配 控制系統(tǒng) I/0 數(shù)量 通過分析控制任務(wù)，共需要 13個數(shù)字量輸入和 8個數(shù)字量輸出， CPU 型號可以選擇S7300PLC 的 CPU312（本機上有 16個數(shù)字量輸入和 16個數(shù)字量輸出）。 電 氣 自 動 控 制 課 程 設(shè) 計 說 明 書 6 第 2 章 水電站集水井射流泵排水控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 主電路的設(shè)計 根據(jù)以上所選的器件可畫出其硬件電氣原理圖如圖 21 所示。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。 5． 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。 4． 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、電 氣 自 動 控 制 課 程 設(shè) 計 說 明 書 5 排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系 統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。 3． 閉環(huán)過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。故選擇 PLC來實施本次設(shè)計。且其外部 I/O 接線一般都用于多芯扁平電纜和插頭、插座，直接從印刷電路板上引出，不如接線端子可靠。要將它用于工業(yè)控制還要附加一些配套的集成電路和 I/O 接口電路，硬件設(shè)計、制作和程序設(shè)計的工作量相當(dāng)大。 通過對四種控制系統(tǒng)進行簡單的比較，我們不難發(fā)現(xiàn)，繼電器本控制柜的安裝接線工作量大，整個控制柜價格非常高，靈活性差，響應(yīng)速度慢。主、備用泵應(yīng)能單獨手動啟停，兩臺泵的工作關(guān)系應(yīng)能輪換，分為手動輪換和自動定時輪換； （ 4）集水井水位上升到主用泵啟動水位時，應(yīng)自動投入主用水泵； （ 5）當(dāng)工作泵發(fā)生故障或來水量大增，使集水井水位上升到備用泵啟動水位時，應(yīng)自動投入備用水泵； （ 6）當(dāng)備用泵投入時，應(yīng)同時發(fā)出報警信號（光報警）； （ 7）由控制高壓水 路的電磁閥來控制泵的抽水，電磁閥由雙線圈控制，并由位置信號電 氣 自 動 控 制 課 程 設(shè) 計 說 明 書 4 返回 P