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PLC控制系统设计的一般步骤可以分为以下几步:熟悉控制对象并计算输入/输出设备、PLC选型及确定硬件配置、设计电气原理图、设计控制台(柜)、编制控制程序、程序调试和编制技术文件。
一、明确控制要求,了解被控对象的生产工艺过程
熟悉控制对象设计工艺布置图 这一步是系统设计的基础。首先应详细了解被控对象的工艺过程和它对控制系统的要求,各种机械、液压、气动、仪表、电气系统之间的关系,系统工作方式(如自动、半自动、手动等),PLC与系统中其他智能装置之间的关系,人机界面的种类,通信联网的方式,报警的种类与范围,电源停电及紧急情况的处理等等。
此阶段,还要选择用户输入设备(按钮、操作开关、限位开关、传感器等)、输出设备(继电器、接触器、信号指示灯等执行元件),以及由输出设备驱动的控制对象(电动机、电磁阀等)。
同时,还应确定哪些信号需要输入给PLC,哪些负载由PLC驱动,并分类统计出各输入量和输出量的性质及数量,是数字量还是模拟量,是直流量还是交流量,以及电压的大小等级,为PLC的选型和硬件配置提供依据。
最后,将控制对象和控制功能进行分类,可按信号用途或按控制区域进行划分,确定检测设备和控制设备的物理位置,分析每一个检测信号和控制信号的形式、功能、规模、互相之间的关系。信号点确定后,设计出工艺布置图或信号图。
二、PLC控制系统的硬件设计
随着PLC的推广普及,PLC产品的种类和数量越来越多。近年来,从国外引进的PLC产品、国内厂家或自行开发的产品已有几十个系列,上百种型号。PLC的品种繁多,其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各有不同,使用场合也各有侧重。因此,合理选择PLC对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。
1、 PLC机型的选择
PLC机型的选择应是在满足控制要求的前提下,保证可靠、维护使用方便以及最佳的性能价格比。具体应考虑以下几方面:
(1)性能与任务相适应 对于小型单台、仅需要数字量控制的设备,一般的小型PLC(如西门子公司的S7-200系列、OMRON公司的CPM1/CPM2系列、三菱的FX系列等)都可以满足要求。
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