(已结贴)2011-06-21-工控擂台-PLC系统供电设计需要考虑那些内容? 点击:993 | 回复:20



cqu_rockwell

    
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楼主

PLC系统供电设计需要考虑那些内容?

 

 

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hjcan

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发表于:2011-05-20 11:21:24
1楼
对于应用PLC的工控系统,在设计供电系统时应考虑下列因素:供电与接地系统的合理设计;电源系统的抗干扰性;外部设备失电时不应影响PLC的供电,控制系统不允许断电的场合供电电源的冗余等。
1 供电设计与接地
虽然PLC本身允许在较为恶劣的供电环境下运行,但在实际的控制中,设计一个合理的供电与接地系统,仍是保证控制系统正常运行的重要环节。
1.1 供电设计
在一般情况下,为PLC供电回路是AC220V,50HZ普通市电。因此,应考虑电网频率不能有很大的波动,在供电网络上也不应有大用电量用户反复起停设备,以免造成较大的电网冲击。为了提高整个系统的可靠性和抗干扰能力,为PLC供电的回路可采用分回路供电装置、隔离变压器、交流稳压器、UPS等设备。
1.2 接地处理
在以PLC为核心的控制系统中,有多种接地方法。为了安全使用PLC,应正确区分数字地,信号地、模拟地,交流地、直流地、屏蔽地、保护地等接地方法。在工程施工时,应很好地连接地线,一般应遵循以下几项原则:
一是,采用专用接地或共用接地的接地方式。注意不能使用串联接地的方式。二是,交流地和信号地不能使用同一根地线。
三是,屏蔽地和保护地应各自独立地接到接地铜排上。
四是,模拟信号地、数字信号地、屏蔽地的接法,应按PLC《操作手册》的要求连接。
2 电源的配电方式
2.1 分相供电方式
由于很多干扰是由电源线引入的,因此在供电线路配置上应把干扰大的设备与测控装置分开由不同的相线供电,最好直接从配电室用屏蔽电缆分别引出两相供电,这对消除干扰有利。
2.2 测控装置与动力设备分别供电方式
微机测控系统中的被控设备(如交流电机,变流装置、电磁阀,加热器等)所用的交流电源的容量大,各种负载变化的影响大,干扰严重,而且不对称负载时,中性点往往发生较大的偏移。测控装置使用的交流低压电源容量小,但要求电压尽量稳定,干扰尽量小。因此,两种电源不宜合一供电,可以采用以下两种供电方式。
一是,配电箱分开供电。当测控装置较少且集中时,可直接从工厂或车间主配电箱敷设专用电缆向电子控制电源配电箱配电,该配电箱专用来向PLC测控系统供电,不可带任何动力负载。而动力负载,包括微机室的空调装置等,应从动力配电箱供电。即应该避免从动力配电箱向PLC及其他电子设备装置供电。
二是,电源变压器分开供电。当电子控制装置较多时,可配备专用的电子控制装置变压器。无论变流还是直流供电,都必须注意空气断路开关的分层设置和容量的大小,防止出现越级跳闸引起更大面积断电的情况。
2.3 电源功率容量
为了使测控装置能适应负载较大范围变化和防止通过电源造成的内部干扰,整机电源必须留有较大的储备量,并有较好的动态特性。当然,电源容量增加太多,势必会造成体积过大,成本增加,一般应选取0.5~1倍裕量。
3 电源系统的隔离技术
3.1 交流供电系统的隔离
由于交流电网中存在着大量的谐波,雷击浪涌,高频干扰等噪声,所以对由交流电源供电的控制装置和电气设备,都应采取抑制来自交流电源干扰的措施。为了将测控系统和供电电网电源隔离开,消除因公共电阻引起的耦合,减少负载波动的影响,同时也为了安全,常常在电源变压器和低通滤波器之前增加一个1:1的隔离变压器。
目前,国外已研制成功了专门抑制噪声的隔离变压器(简称NCT),这种变压器既能切断共模噪声电压,又能切断差模噪声电压,是比较理想的隔离变压器。
3.2 直流供电系统的隔离
隔离直流电源的方法是使用DC-DC变换器,利用DC-DC变换器对被光电隔离器隔离的单元进行供电的电路,光电隔离器的输人回路和输出回路的供电系统电源被隔离,这样可以较好地提高系统对电磁干扰的抑制能力。
当控制装置和电气设备的内部子系统之间需要相互隔离时,它们各自的直流供。电4.2 采用用UPS的冗余设计 不间断电源UPS是计算机的有效保护装置。UPS虽然可靠性很高,但由于供电条件的变化,UPS本身电器装置的老化,个别元件过早失效等都会引起UPS故障。由于PLC控制系统属于整个设备系统的心脏,为了保证其稳定及高可靠的工作,可采用UPS双机热备份,即UPS冗余技术,把备用机(2#UPS)的输出端接至主机(1#UPS)的。旁路电源”输入端,而两台uPs的交流电源输人端可接至同一市电电源。热备份机的结构可确保负载设备不会在市电停电时因主机故障而断电。以确保负载设备不会产生数据丢失,设备损坏、系统崩溃等问题。
4 电源的冗余技术
4.1 双交流电源冗余
为了提高供电系统的可靠性,交流供电最好采用双路冗余供电,两路电源分别引自不同的变电站(所),当一路供电出现故障时,要能自动切换到另一路供电。
4.2双直流电源冗余
采用两个直流电源经过二极管并接的方法,可以提高直流供电系统的可靠性。当一个直流电源出现故障时系统仍能继续工作。这时,要注意选用两个独立的,导通电压很接近的二极管·否则,当出现一个二极管故障时无法进行处理,而且还会造成两个电源负荷不均匀的情况。
5 结语
PLC控制系统的供电设计技术在系统可靠性设计中占有重要地位,在实际设计中应根据应用系统的具体特点和应用环境的具体条件,全面、合理地考虑系统的要求,从总体上灵活地选择行之有效的供电技术来提高控制系统的可靠性。 电源间也应该相互隔离。



李纯绪

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2楼
PLC供电没特殊要求,只要在L、N二端接上AC220V(指220V供电的),而且不必分相线、零线,标有接地符号的点不必管它,空着。倒是输入、输出点公用点的接线应该重视!

李纯绪

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3楼
PLC内部的开关电源稳压范围相当宽,AC100-240V范围都行,就是说110V电源和220V电源都可直接使用。

Piston

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发表于:2011-05-20 14:30:08
4楼
同意楼上李工的观点,plc是耐工业恶劣环境的控制器,其宽电压适应范围的特点是在设计制造时就决定了的。我做项目一般对于电源方面如果说有所注意的话,那也就是注意一下2点:1、对plc的电源隔离(AC220v从隔离变压器取得、变压器二次侧安装微型断路器,而且此断路器更多的是维修隔离而不是短路保护隔离)和电源容量加以考虑也即可以了。隔离变压器不但避免零线断线时可能出现的不必要麻烦,而且能够一定程度上抑制谐波干扰,当然plc宽电压适应性是的我们基本不必考虑电压幅值,而且其具有较高的抗谐波和共模干扰、电磁干扰能力,一般也不必特意加装滤波器了;2、I/O如果是使用直流电源,我一般使用独立的直流开关电源,开关电源做输入点电源对于保证输入、输出信号的安全可靠有利,输出侧有时甚至可以使用普通二极管整流硅桥输出的直流电压电源

a332329107

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发表于:2011-05-21 10:33:19
5楼
工业现场严重的干扰,会通过工控机电源对工控系统造成严重危害,供电系统设计的好坏直接影响到控制系统的可靠性。对于应用PLC的工控系统,在设计供电系统时应考虑下列因素:供电与接地系统的合理设计;电源系统的抗干扰性;外部设备失电时不应影响PLC的供电,控制系统不允许断电的场合供电电源的冗余等。

1 供电设计与接地

虽然PLC本身允许在较为恶劣的供电环境下运行,但在实际的控制中,设计一个合理的供电与接地系统,仍是保证控制系统正常运行的重要环节。

1.1 供电设计

在一般情况下,为PLC供电回路是AC220V,50HZ普通市电。因此,应考虑电网频率不能有很大的波动,在供电网络上也不应有大用电量用户反复起停设备,以免造成较大的电网冲击。为了提高整个系统的可靠性和抗干扰能力,为PLC供电的回路可采用分回路供电装置、隔离变压器、交流稳压器、UPS等设备。

1.2 接地处理

在以PLC为核心的控制系统中,有多种接地方法。为了安全使用PLC,应正确区分数字地,信号地、模拟地,交流地、直流地、屏蔽地、保护地等接地方法。在工程施工时,应很好地连接地线,一般应遵循以下几项原则:

一是,采用专用接地或共用接地的接地方式。注意不能使用串联接地的方式。二是,交流地和信号地不能使用同一根地线。

三是,屏蔽地和保护地应各自独立地接到接地铜排上。

四是,模拟信号地、数字信号地、屏蔽地的接法,应按PLC《操作手册》的要求连接。

2 电源的配电方式

2.1 分相供电方式

由于很多干扰是由电源线引入的,因此在供电线路配置上应把干扰大的设备与测控装置分开由不同的相线供电,最好直接从配电室用屏蔽电缆分别引出两相供电,这对消除干扰有利。

2.2 测控装置与动力设备分别供电方式

微机测控系统中的被控设备(如交流电机,变流装置、电磁阀,加热器等)所用的交流电源的容量大,各种负载变化的影响大,干扰严重,而且不对称负载时,中性点往往发生较大的偏移。测控装置使用的交流低压电源容量小,但要求电压尽量稳定,干扰尽量小。因此,两种电源不宜合一供电,可以采用以下两种供电方式。

一是,配电箱分开供电。当测控装置较少且集中时,可直接从工厂或车间主配电箱敷设专用电缆向电子控制电源配电箱配电,该配电箱专用来向PLC测控系统供电,不可带任何动力负载。而动力负载,包括微机室的空调装置等,应从动力配电箱供电。即应该避免从动力配电箱向PLC及其他电子设备装置供电。

二是,电源变压器分开供电。当电子控制装置较多时,可配备专用的电子控制装置变压器。无论变流还是直流供电,都必须注意空气断路开关的分层设置和容量的大小,防止出现越级跳闸引起更大面积断电的情况。

2.3 电源功率容量

为了使测控装置能适应负载较大范围变化和防止通过电源造成的内部干扰,整机电源必须留有较大的储备量,并有较好的动态特性。当然,电源容量增加太多,势必会造成体积过大,成本增加,一般应选取0.5~1倍裕量。

3 电源系统的隔离技术

3.1 交流供电系统的隔离

由于交流电网中存在着大量的谐波,雷击浪涌,高频干扰等噪声,所以对由交流电源供电的控制装置和电气设备,都应采取抑制来自交流电源干扰的措施。为了将测控系统和供电电网电源隔离开,消除因公共电阻引起的耦合,减少负载波动的影响,同时也为了安全,常常在电源变压器和低通滤波器之前增加一个1:1的隔离变压器。

目前,国外已研制成功了专门抑制噪声的隔离变压器(简称NCT),这种变压器既能切断共模噪声电压,又能切断差模噪声电压,是比较理想的隔离变压器。

3.2 直流供电系统的隔离

隔离直流电源的方法是使用DC-DC变换器,利用DC-DC变换器对被光电隔离器隔离的单元进行供电的电路,光电隔离器的输人回路和输出回路的供电系统电源被隔离,这样可以较好地提高系统对电磁干扰的抑制能力。

当控制装置和电气设备的内部子系统之间需要相互隔离时,它们各自的直流供。电4.2 采用用UPS的冗余设计

不间断电源UPS是计算机的有效保护装置。UPS虽然可靠性很高,但由于供电条件的变化,UPS本身电器装置的老化,个别元件过早失效等都会引起UPS故障。由于PLC控制系统属于整个设备系统的心脏,为了保证其稳定及高可靠的工作,可采用UPS双机热备份,即UPS冗余技术,把备用机(2#UPS)的输出端接至主机(1#UPS)的。旁路电源”输入端,而两台uPs的交流电源输人端可接至同一市电电源。热备份机的结构可确保负载设备不会在市电停电时因主机故障而断电。以确保负载设备不会产生数据丢失,设备损坏、系统崩溃等问题。

4.3 双直流电源冗余

采用两个直流电源经过二极管并接的方法,可以提高直流供电系统的可靠性。当一个直流电源出现故障时系统仍能继续工作。这时,要注意选用两个独立的,导通电压很接近的二极管·否则,当出现一个二极管故障时无法进行处理,而且还会造成两个电源负荷不均匀的情况。

李纯绪

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6楼
楼上的你做PLC设计都这么做啊?PLC有那么多要求吗?累啊!

jingtao

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7楼

PLC的设计包括硬件设计和软件设计两部分。

1:PLC设计的基本原则是: 1. 充分发挥PLC的控制功能,最大限度地满足被控制的生产机械生产过程的控制要求。 2. 在满足控制要求的前提下,力求使控制系统经济、简单,维修方便。 3.保证控制系统安全可靠。 4. 考虑到生产发展和工艺的改进,在选用PLC时,在I/O点数和内存容量上适当留有余地。 5. 软件设计主要是指编写程序,要求程序结构清楚,可读性强,程序简短,占用内存少,扫描周期短。 6.工艺分析:深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求,并划分控制的各个阶段,归纳各个阶段的特点,和各阶段之间的转换条件,画出控制流程图或功能流程图。

2:选择合适的PLC类型:它包括:1、功能的选择。 2、I/O点数的确定。 3、内存的估算。+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。 4、分配I/O点。 5、程序设计。 6、控制柜或操作台的设计和现场施工。 7、应用系统整体调试。 8、编制技术文件。
8.PLC控制系统的设计内容包括:1、根据设计任务书确定,进行工艺分析,并确定控制方案,它是设计的依据。 2、选择输入设备(如按钮、开关、传感器等)和输出设备(如继电器、接触器、指示灯等执行机构)。 3、选定PLC的型号(包括机型、容量、I/O模块和电源等)。 4、分配PLC的I/O点,绘制PLC的I/O硬件接线图。 5、编写程序并调试。 6、设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。 7、编写设计说明书和使用说明书。

3:PLC的硬件设计:PLC硬件设计包括:PLC及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等。 选定PLC的机型和分配I/O点后,硬件设计的主要内容就是电气控制系统的原理图的设计,电气控制元器件的选择和控制柜的设计。电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。控制电路中包括PLC的I/O接线和自动、手动部分的详细连接等。电器元件的选择主要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
4:PLC的软件设计: 软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急措施和辅助程序的设计,小型开关量控制一般只有主程序。首先应根据总体要求和控制系统的具体情况,确定程序的基本结构,画出控制流程图或功能流程图,简单的可以用经验法设计,复杂的系统一般用顺序控制设计法设计。

电仪人生

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8楼

应用PLC的工控系统,在设计供电系统时应考虑下列因素:PLC与其它动力供电设备的共用电源可靠隔离;接地系统的合理设计,一般需单独在接地系统,接地电阻最好不要大于1-2欧母;电源系统的抗干扰性;外部设备失电时不应影响PLC的供电,控制系统不允许断电的场合供电电源冗余系统;供电电源工业UPS供电;等。

一、接地处理

安全接地系统有供电系统地、保护地、逻辑地、屏蔽地安全栅地、信号回路地。以PLC为核心的控制系统中,有多种接地方法。为了安全使用PLC需正确区分数字地,信号地、模拟地,交流地、直流地、屏蔽地、保护地等接地方法。在工程施工时,应很好地连接地线,一般应遵循以下几项原则:

①供电系统地:在很多企业,特别是电厂、冶炼厂等,其厂区内有一个很大的地线网,而通常供电系统的地是与地 线网连在一起的。有的厂家强调计算机系统的所有接地必须和供电系统地以及其它(如避雷地)严格分开,而且之 间至少应保持 15m 以上的距离。为了彻底防止供电系统地的影响,建议供电线线路用隔离变压器隔开。这对那些电 力负荷很重,而且负荷经常启停的单位是应注意的。从抑制干扰的角度来看,将电力系统地和计算机系统的所有地 分开是很有好处的,因为一般电力系统的地线是不太干净的。但从工程角度来看,在有些场合下单设计算机系统地 并保证其与供电系统地隔开一定距离是很困难的,这时可以考虑能否将计算机系统的地和供电地共用一个,这要考 虑几个因素: ·供电系统地上是否干扰很大,如大电流设备启停是否频繁,对地产生的干扰是否大; ·供电系统地的接地电阻是否足够小,而且整个地网各个部分的电位差是否很小,即地网的各部分之间是否阻 值很小(<1W) ·DCS 的抗干扰能力以及所用到的传输信号的抗干扰能力,例如有无小信号(电偶,热电阻)的直接传输等。 ②所有计算机接线涉及到的接地采用一点接地方式,在这一点上,也有很多争议。有的厂家系统提出几个地:逻辑 地、屏蔽地(又叫模拟地)、信号地、保护地分别自己接地在地上打接地装置,而大部分系统则指出各种地在机柜 内部自己分别接地,汇于一点,然后用较粗的导体(铜)将各汇地点朕起来,接到一个公共的接地体上。这里有几 点需要注意: DCS 本身是由多台设备组成的,除了控制站以外,还包括很多外设,而且数据也不止一台,这就涉及到了多台设 备,多种接地的问题。此外,一般的 DCS 的供电是各站(控制站,操作站等)用专门一条线单独供电,即彼此之间不 相互供电。鉴于以上接地要求及各自对接地的特点等原因,PLC系统供电设计中接地就有必要做单独接地系统,如果现场不能满足这些条件的话有些PLC还是允许不接地的,这需要将PLC柜体与电网地或其他接地系统隔离,供电加抵制干扰能力较强的隔离变压器或利用工业UPS不间断供电电源供电,PLC悬浮接地系统。

二、PLC采用不间断电源UPS的有效保护装置。UPS虽然可靠性很高,但由于供电条件的变化,UPS本身电器装置的老化,个别元件过早失效等都会引起UPS故障。由于PLC控制系统属于整个设备系统的心脏,为了保证其稳定及高可靠的工作,可采用UPS双机热备份,即UPS冗余技术,把备用机(2#UPS)的输出端接至主机(1#UPS)的旁路电源”输入端,而两台uPs的交流电源输人端可接至同一市电电源。备用UPS电源可确保负载设备不会在市电停电及主机故障而断电。以确保负载设备不会产生数据丢失,设备损坏、系统崩溃等问题。
三、PLC系统中IO供电一般要求与外部·24VDC供电隔离,需将外部供电电源加24VDC电源模块,并做好接地系统防止强磁等干扰。有些公司或生产厂家电工为节省部分资金或者因为方便而将PLC系统电源模块24VDC与外部24VDC电源共用,这种方式其实存在了很大的安全隐患,一是当外部供电线路有破损或接线处有裸露时与电力地或其它动力设备线路露电(尤其在现场进行电焊等作业时)很容易导致整个系统的瘫痪及损坏而发生一些事故造成无法生产及其他不可预料的生产事故等。所以建议PLC系统IO供电与24VDC供电隔离,这样即使外部出现上述的一些情况也不会造成整个系统的瘫痪而减少大的事故发生。

四、PLC电源模块接尽。可能不要与·24VDC接地短接,这样做的后果就是大大增加了外部信号的故障率及PLC本身电源影响

nananbeibei

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9楼
1 供电设计与接地
虽然PLC本身允许在较为恶劣的供电环境下运行,但在实际的控制中,设计一个合理的供电与接地系统,仍是保证控制系统正常运行的重要环节。 
a. 供电设计
在一般情况下,为PLC供电回路是AC220V,50HZ普通市电。因此,应考虑电网频率不能有很大的波动,在供电网络上也不应有大用电量用户反复起停设备,以免造成较大的电网冲击。为了提高整个系统的可靠性和抗干扰能力,为PLC供电的回路可采用分回路供电装置、隔离变压器、交流稳压器、UPS等设备。
b.接地处理
在以PLC为核心的控制系统中,有多种接地方法。为了安全使用PLC,应正确区分数字地,信号地、模拟地,交流地、直流地、屏蔽地、保护地等接地方法。在工程施工时,应很好地连接地线,一般应遵循以下几项原则:
一是,采用专用接地或共用接地的接地方式。注意不能使用串联接地的方式。二是,交流地和信号地不能使用同一根地线。 三是,屏蔽地和保护地应各自独立地接到接地铜排上。 四是,模拟信号地、数字信号地、屏蔽地的接法,应按PLC《操作手册》的要求连接。

jiaoanpeng

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10楼
偶厂是一个使用单位,首先考虑的就是控制系统的安全性,对于随设备带来的小型控制系统比如S7-200或者其他型号的控制系统由于已经设计完成,结合现场装置的安全运行的重要程度一般不设计UPS和双路替换系统。对于控制点数较多,工艺较复杂的设备一般的控制柜都设在专门的控制室中都设计了UPS和双路切换系统,因为是使用单位优先考虑装置的安全性对于整个工程的资本投资倒是其次。

有独立控制室的PLC系统电源的使用一般是双路切换与UPS电源相结合的措施,通过UPS、市电、继电器及空气开关的组合实现两路电源的互锁来保证系统电源的安全性,其UPS容量配置一般是根据整个控制系统用电容量换算后的2倍有点浪费,但是方便以后系统的扩容和改造。

对于PLC系统卡件供电的电源模块的选择,偶厂也是选择较大的10A模块,说实在的也很浪费,不过不是专业的设计人员,加上为了保险和以后的扩容都是选择较大的,偶厂一般把PLC系统内部供电之外的现场仪表供电电源单独配备,也是为了保证PLC卡件用电的安全稳定性,虽然有的卡件带外部供电措施,但是基本上都是选用了仪表供电单独电源的措施。对于操作站设备用电也是通过空气开关把双路切换后的稳定220v电源输送到操作室,尽量做到每个操作电脑的电源都有单独的空开。

对于整个PLC系统的交直流电源单独分配空气开关做好标识,尽量时交流和直流电源分机笼配备,设计多个备用空开以防以后扩容使用,合理设计电源插头以方便调试或者其他用电设备的使用。在配线过程中根据用电电流的大小合理选择线缆规格,交流的火线零线直流的正负线通过不同的线缆颜色进行区分,其应该做好标识。对于外部供电的仪表电源应使用带保险的接线端子,既避免了现场仪表故障时造成电源短路对PLC系统电源的影响,也为以后仪表的维护维修带来了方便。

控制柜应该在其下部设计接线板,对于整个PLC系统的安全地、信号地及屏蔽接地措施,要在控制室外部合理制作接地极,使其良好接地,若周围又相似的控制系统也可以共用接地装置。

yanwen0227

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发表于:2011-06-21 06:29:47
11楼

跟各位老师在此学习了!!!

gaoqiang128_well

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12楼
2.1通讯要求与I/O点数裕量    首先,应该确定系统用PLC单机控制还是用PLC形成网络,由此计算出输入、输出(I/O)点数,并且在选购PLC时要在实际需要点数的基础上预留10%的余量。    2.2I/O负载分析    确定负载类型。根据PLC输出端所带负载是直流型还是交流型,是大电流还是小电流,以及PLC输出点动作的频率等,从而确定输出端采用继电器输出,还是晶体管输出,或是晶闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式对系统的稳定运行是极为重要的。    2.3运行速度    执行速度。存储容量与指令的执行速度是PLC选型的重要指标,一般存储量越大、速度越快的PLC,其价格就越高,尽管国外各厂家产品大体相同,但也有一定区别。    2.4独立I/O公用端口(COM)编组规模    “COM”点的选择。不同的PLC产品,其“COM”端口的点的数量是不一样的,有的一个“COM”点带8个输出点,有的带4个输出点,也有带1个或2个输出点。当负载的种类多,且电流大时,采用一个“COM”点带1—2个输出点的产品,当负载种类少,数量多时,采用一个“COM”点带4—8个输出点产品。    2.5系统兼容    系统的兼容性。由于各生产厂家的开发软件不同,系统的兼容性也是选购时的重点,目前还没有发现完全兼容的产品,应根据系统合理地选用PLC产品。    2.6编程平台    编程器的选购。PLC编程可采取三种方式:一是用一般的手持式编程器。它只能用厂家出厂规定的语句表中的语句来编程,其优点是易于现场调试并且体积小、成本低,但它的效率低,适应机种类型少,比较适用于系统容量小、用量少的系统中。二是图形编程器编程,这种方式采用图形方式编程,方便直观,一般电气人员短期就可以应用自如,但编程器价格较高。三是用IBM及其兼容个人计算机+PLC软件包编程,这种方式是效率最高的一种方式,也是最常用的一种方式,但大部分软件包价格昂贵。    2.7PLC制造商选择    尽量选用大公司的产品。因为大公司的产品,质量有保障,且技术支持好,一般售后服务也较好,有利于以后产品的扩展与软、硬件升级。    3输入、输出回路的设计    3.1本体电源回路    PLC供电一般为AC85-240V(也有DC24V),适应电源范围较宽,但为了抗干扰,应加装电源净化元件(如电源滤波器、1:1隔离变压器等)。    3.2外部I/O驱动电源    若输入回路有DC24V供电的接近开关、光电开关等,而PLC上的DC24V电源容量不够时,要从外部提供DC24V电源,但该电源的“一”端不要与PLC的DC24V电源的“一”以及“COM”端相连,否则会影响PLC的运行。    3.3自备I/O驱动电源    各公司PLC产品上一般都有DC24V电源,但该电源容量小,为几十毫安至几百毫安,用其带负载时应注意容量,同时做好防短路措施(因为该电源的过载或短路将影响PLC的运行)。    3.4输入灵敏度    生产厂家对PLC的输入电压和电流都有规定,当输入元件的输入电流大于PLC的最大输入电流或有漏电流时,就会有误动作,降低灵敏度,所以应适用弱电流输入并对漏电流采取防护措施,并且选用输入为共漏型输入的PLC。两线式传感器(光电开关、无触点开关)有LED的限位开关时,输入漏电流会产生错误输入或灯亮,对策为连接泄放电阻降低输入阻抗。    对于晶体管或双向可控硅输出端,若接到一个较大冲击电流的设备上,就必须考虑负载保护。    3.5感性负载处理    在输入、输出端接感性负载时,要在负载两端并联一个冲击抑制器或续流二极管。    3.6PLC外部驱动电路    对于PLC输出不能直接带动负载的情况下,必须在外部采用驱动电路,可以用固态继电器或晶闸管电路驱动,同时应采用保护电路和浪涌吸收电路。另外PLC的输入输出布线也有一定要求,请参照各公司的使用说明书。需要特别指出,对于常见的AC220V感性小负载,例如交流接触器、交流线圈继电器、电磁阀等,尽管技术标称可能符合直接驱动规范,工程上绝对不主张PLC直接驱动的简约设计,应该通过中间继电器间接驱动。    4扩展模块的选用    对于小的系统,如80点以内的系统,一般不需要扩展;当系统较大时,就要扩展。不同公司的产品,对系统总点数及扩展模块数量都有限制,当扩展仍不能满足需要时,可采用网络结构。同时,有些厂家产品的个别指令不支持扩展模块,因此,在进行软件编程时要注意。当采用温度等模拟模块时,各厂家也有一些规定,请参阅相关技术手册。    5PLC通讯设计    当用PLC进行网络设计时,其难度比PLC单机控制大得多。首先应选用自己比较熟悉的机型,对其基本指令和功能指令有较深入的了解,并且指令的执行速度和用户程序存储容量也应仔细了解。否则,不能适应实时要求,造成系统崩溃。另外对通信接口、通信协议、数据传送速度等也要进行必要地考虑。    最后,向PLC的厂家寻求网络设计和软件支持及详细技术资料,至于选用几层工作站,依照系统大小而定。    6软件程序编制    在编制软件前,应首先熟悉所选用的PLC产品说明书,待熟悉后再编程。若采用图形编程器或软件包编程,则可直接编程,若用手持编程器编程,应先画出梯形图,然后编程,这样可以减少出错,速度也快,编成完成后先空运转,待各个动作正常后,再在设备上进行调试。    7PLC应用中需要注意的问题    虽然PLC是一种用于工业现场的前端自动化技术基础装备,可以直接在多数工业环境中使用。然而,当生产环境过于恶劣,电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证PLC的正常运行,要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求设计、安装和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能。因此在使用中应注意以下问题。    7.1确保PLC工作环境    (1)温度。PLC要求环境温度在0—55摄氏度,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。  (2)湿度。为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。  (3)空气。避免有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。  (4)震动。应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。  (5)电源。PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。一般PLC都有直流24V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使PLC接收到错误信息。    7.2控制系统设计中的干扰及其来源    现场电磁干扰是PLC控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一,所谓治标先治本,找出问题所在,才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。    (1)干扰源及一般分类。影响PLC控制系统的干扰源,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,其原因是电流改变产生磁场,对设备产生电磁辐射;磁场改变产生电流,电磁高速产生电磁波。通常电磁干扰按干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。    (2)PLC系统中干扰的主要来源及途径。    对于强电干扰,PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广,它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化,刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。柜内干扰控制柜内的高压电器,大的电感性负载,混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。    来自信号线引入的干扰。与PLC控制系统连接的各类信号传输线,除了传输有效的各类信息之外,总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径:一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视;二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰,即信号线上的外部感应干扰,这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。    来自接地系统混乱时的干扰。接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统将无法正常工作。    来自PLC系统内部的干扰。主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。    变频器干扰。一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。    7.3主要抗干扰措施    (1)电源的合理处理,抑制电网引入的干扰。对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰,还可以在电源输入端串接LC滤波电路。    (2)正确选择接地点,完善接地系统。良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。    (3)对变频器干扰的抑制。变频器的干扰处理方法:加隔离变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。使用滤波器,滤波器具有较强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能。使用输出电抗器,在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其它设备正常工作。

coll168_week

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发表于:2011-06-21 10:29:27
13楼
大体分4个步骤 1.用户的工艺要求; 2.机械的功能特性; 3.现场的环境条件; 4.PLC本身的安全性和可维护性; 5.性能价格比的最优方案; 具体你可以参考以下说明: 在了解了PLC的基本工作原理和指令系统之后,可以结合实际进行PLC的设计,PLC的设计包括硬件设计和软件设计两部分,PLC设计的基本原则是: 1. 充分发挥PLC的控制功能,最大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要求。 2. 在满足控制要求的前提下,力求使控制系统经济、简单,维修方便。 3. 保证控制系统安全可靠。 4. 考虑到生产发展和工艺的改进,在选用PLC时,在I/O点数和内存容量上适当留有余地。 5. 软件设计主要是指编写程序,要求程序结构清楚,可读性强,程序简短,占用内存少,扫描周期短。 设计步骤 : (1)工艺分析 深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求,并划分控制的各个阶段,归纳各个阶段的特点,和各阶段之间的转换条件,画出控制流程图或功能流程图。 (2)选择合适的PLC类型 在选择PLC机型时,主要考虑下面几点: 1、功能的选择。 2、I/O点数的确定。 3、内存的估算。+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。 4、分配I/O点。 5、程序设计。 6、控制柜或操作台的设计和现场施工。 7、应用系统整体调试。 8、编制技术文件。 (3). PLC控制系统的设计内容 1、根据设计任务书确定,进行工艺分析,并确定控制方案,它是设计的依据。 2、选择输入设备(如按钮、开关、传感器等)和输出设备(如继电器、接触器、指示灯等执行机构)。 3、选定PLC的型号(包括机型、容量、I/O模块和电源等)。 4、分配PLC的I/O点,绘制PLC的I/O硬件接线图。 5、编写程序并调试。 6、设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。 7、编写设计说明书和使用说明书。 (4). PLC的硬件设计 PLC硬件设计包括:PLC及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等。 选定PLC的机型和分配I/O点后,硬件设计的主要内容就是电气控制系统的原理图的设计,电气控制元器件的选择和控制柜的设计。电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。控制电路中包括PLC的I/O接线和自动、手动部分的详细连接等。电器元件的选择主要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。 (5). PLC的软件设计 软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急措施和辅助程序的设计,小型开关量控制一般只有主程序。首先应根据总体要求和控制系统的具体情况,确定程序的基本结构,画出控制流程图或功能流程图,简单的可以用经验法设计,复杂的系统一般用顺序控制设计法设计。

一品黄山

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发表于:2011-06-21 12:02:43
14楼

偶在设计时一般从以下几点考虑:

1. 供电系统的保护措施
2. 电源模块的选择
3. I/0模块供电电源设计
4. 系统接地设计
5. 可编程序控制器供电系统设计
6. 电缆设计和敷设

广州啊四

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15楼

呵呵,不错........

zyongzi1984

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16楼

数字地,信号地、模拟地,交流地、直流地、屏蔽地、保护地等:这么多接地的,该如何设计呀!

云锋

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17楼

一体化PLC,输入的AC220V电源,在输入前加隔离变压器。

模块式PLC,选择开关电源或电源模块供电,电源前级最好加隔离变压器。

DewellHuang

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yewudao000

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        PLC控制系统受到干扰的主要途径是电源线、输入、输出线和空中等部位。电源被干扰后,PLC控制系统的供电质量变差,引起PLC控制失灵。输入、输出线被干扰后,出现输入、输出控制紊乱。空中干扰主要以电磁感应、静电感应形式使PLC的cpu出现误操作。
        PLC系统电源必须要与整个供电系统的动力电源分开,一般在进入PLC系统之间加屏蔽隔离变压器。屏蔽隔离变压器的次级侧至PLC系统间必须采用不小于2mm2的双绞线。屏蔽体一般位于一、二次侧两线圈之间并与大地连接,这样就可消除线圈间的直接耦合。另外,电源谐波比较严重时,可在隔离稳压器前面加滤波器来消除电源的大部分谐波。必要时可在供电的电源线路上接入低通滤波器,以便滤去高频干扰信号。滤波器应放在隔离变压器之前,即先滤波后隔离。分离供电系统,将控制器、i/o通道和其它设备的供电采用各自的隔离变压器分离开来,也有助于抗电网干扰。

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