摘要:该文指出PC控制系统设计,硬件要确定PC单机还是PC网络,80点以内的系统选用不须扩展模块的PC单机,PC输入输出点数要留有10％余量,存储容量和指令执行速度是重要指标,手持编程器易于现场调试,选用大公司的PC产品;输入回路中电源为AC85_240V。DC24V时,应加装电源净化元件,P论文网C内。外接DC24V一“端和COM“端不共接;输出回路中输出方式:继电器输出适用于不同公共点间带不同交。直流负载,电流达2A／点;晶体管输出适宜高频动作,响应时间0。2ms。每个COM“点加一熔丝。用手持编程器编程先画梯形图再编程。

关键字:自动控制可编程序控制器系统设计应用

在现代化的工业生产设备中,有大量的数字量及模拟量的控制装置,例如电机的起停,电磁阀的开闭,产品的计数,温度。压力。流量的设定与控制等,工业现场中的这些自动控制问题,若采用可编程序控制器(PC)来解决自动控制问题已成为最有效的工具之一,本文叙述PC控制系统设计时应该注意的问题。

硬件选购目前市场上的PC产品众多,除国产品牌外,国外有:日本的OMRON。MITSUBISHI。FUJJ。anasonic,德国的SIEMENS,韩国的LG等。近几年,PC产品的价格有较大的下降,其性价比越来越高,这是众多技术人员选用PC的重要原因。那么,如何选购PC产品呢?

1．系统规模首先应确定系统用PC单机控制,还是用PC形成网络,由此计算PC输入。输出点。数,并且在选购PC时要在实际需要点数的基础上留有一定余量(10百分号)。

2．确定负载类型根据PC输出端所带的负载是直流型还是交流型,是大电流还是小电流,以及PC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,或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式,对系统的稳定运行是很重要的。

3．存储容量与速度尽管国外各厂家的PC产品大体相同,但也有一定的区别。目前还未发现各公司之间完全兼容的产品。各个公司的开发软件都不相同,而用户程序的存储容量和指令的执行速度是两个重要指标。一般存储容量越大。速度越快的PC价格就越高,但应该根据系统的大小合理选用PC产品。

4．编程器的选购PC编程可采用三种方式:

一是用一般的手持编程器编程,它只能用商家规定语句表中的语句编程。这种方式效率低,但对于系统容量小,用量小的产品比较适宜,并且体积小,易于现场调试,造价也较低。

二是用图形编程器编程,该编程器采用梯形图编程,方便直观,一般的电气人员短期内就可应用自如,但该编程器价格较高。

三是用IBM个人计算机加PC软件包编程,这种方式是效率最高的一种方式,但大部分公司的PC开发软件包价格昂贵,并且该方式不易于现场调试。

因此,应根据系统的大小与难易,开发周期的长短以及资金的情况合理选购PC产品。

5．尽量选用大公司的产品其质量有保障,且技术支持好,一般售后服务也较好,还有利于你的产品扩展与软件升级。

输入回路的设计

1．电源回路PC供电电源一般为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)。

2．Pc上DC24V电源的使用各公司PC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,用其带负载时要注意容量,同时作好防短路措施(因为该电源的过载或短路都将影响PC的运行)。

3。外部DC24V电源若输入回路有DC24V供电的接近开关。光电开关等,而PC上DC24V电源容量不够时,要从外部提供DC24V电源;但该电源的_“端不要与PC的DC24V的_“端以及COM“端相连,否则会影响PC的运行。

4．输入的灵敏度各厂家对PC的输人端电压和电流都有规定,如日本三菱公司F7n系列Pc的输入值为:DC24V。7mA,启动电流为4．5mA,关断电流小于1．5mA,因此,当输入回路串有二极管或电阻(不能完全启动),或者有并联电阻或有漏电流时(不能完全切断),就会有误动作,灵敏度下降,对此应采取措施。另一方面,当输入器件的输入电流大于PC的最大输入电流时,也会引起误动作,应采用弱电流的输入器件,并且选用输人为共漏型输入的PC,Bp输入元件的公共点电位相对为负,电流是流出PC的输入端。

输出回路的设计

1．各种输出方式之间的比较

(1)继电器输出:优点是不同公共点之间可带不同的交。直流负载,且电压也可不同,带负载电流可达2A／点;但继电器输出方式不适用于高频动作的负载,这是由继电器的寿命决定的。其寿命随带负载电流的增加而减少,一般在几十万次至Jl百万次之间,有的公司产品可达1000万次以上,响应时间为10ms

(2)晶闸管输出:带负载能力为0．2A／点,只能带交流负载,可适应高频动作,响应时间为1ms。

(3)晶体管输出:最大优点是适应于高频动作,响应时间短,一般为0。2ms左右,但它只能带DC5_30V的负载,最大输出负载电流为0．5A／点,但每4点不得大于0．8A。

当你的系统输出频率为每分钟6次以下时,应首选继电器输出,因其电路设计简单,抗干扰和带负载能力强。当频率为10次／min以下时,既可采用继电器输出方式;也可采用PC输出驱动达林顿三极管(5_10A),再驱动负载,可大大减小电流。

2．抗干扰与外部互锁当PC输出带感性负载,负载断电时会对PC的输出造成浪涌电流的冲击,为此,对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管,对交流感性负载应并接浪涌吸收电路,可有效保护PC。

当两个物理量的输出在PC内部已进行软件互锁后,在PC的外部也应进行互锁,以加强系统的可靠性。

3．GOM点的选择不同的PC产品,其COM“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2个或1个输出点的。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PC产品;当负载数量多而种类少时,采用一个COM“点带4_8个输出点的PC产品。这样会对电路设计带来很多方便,每个COM“点处加一熔丝,1_2个输出时加2A的熔丝,4_8点输出的加5_10A的熔丝,因PC内部一般没有熔丝。

4．PC外部驱动电路对于PC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:可以用三极管驱,也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,且每路有显示二极管(LED)指示。印制板应做成插拔式,易于维修。

PC的输入输出布线也有一定的要求,请看各公司的使用说明书。

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