1、豐煒PLC說明資料1-PLC系統設計及選型方法 在現代化的工業生產設備中，有大量的數字量及模擬量的控制裝置，例如電機的起停，電磁閥的開閉，產品的計數，溫度、壓力、流量的設定與控制等，工業現場中的這些自動控制問題，若采用可編程控制器(PLC)可以輕松的解決，PLC已成為解決自動控制問題最有效的工具之一，越來越廣泛的應用于工業控制領域中，本文簡要敘述了PLC控制系統設計的步驟及PLC的基本選型方法，供大家參考。

2、 一、可編程控制器應用系統設計與調試的主要步驟 （ 1 ）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求 這是整個系統設計的基礎，以后的選型、編程、調試都是以此為目標的。

3、 a ．被控對象就是所要控制的機械、電氣設備、生產線或生產過程。

4、 b ．控制要求主要指控制的基本方式、應完成的動作、自動工作循環的組成、必要的保護和連鎖等。

5、對較復雜的控制系統，還可將控制任務分成幾個獨立部分，這樣可化繁為簡，有利于編程和調試。

6、 （ 2 ）確定 I/O 設備 根據被控對象的功能要求，確定系統所需的輸入、輸出設備。

7、常用的輸入設備有按鈕、選擇開關、行程開關、傳感器、編碼器等，常用的輸出設備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥、變頻器、伺服、步進等。

8、 （ 3 ）選擇合適的 PLC 類型 根據已確定的用戶 I/O 設備，統計所需的輸入信號和輸出信號的點數，選擇合適的 PLC 類型，包括機型的選擇、 I/O 模塊的選擇、特殊模塊、電源模塊的選擇等。

9、 （ 4 ）分配 I/O 點 分配 PLC 的輸入輸出點，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。

10、接著就可以進行 PLC 程序設計，同時可進行控制柜或操作臺的設計和現場施工。

11、 （ 5 ）編寫梯形圖程序 根據工作功能圖表或狀態流程圖等設計出梯形圖即編程。

12、這一步是整個應用系統設計的最核心工作，也是比較困難的一步，要設計好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時還要有一定的電氣設計的實踐經驗。

13、 （ 6 ）進行軟件測試 將程序下載到 PLC 后，應先進行測試工作。

14、因為在程序設計過程中，難免會有疏漏的地方。

15、因此在將 PLC 連接到現場設備上去之前，必需進行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時也為整體調試打好基礎，縮短整體調試的周期。

16、 （ 7 ）應用系統整體調試 在 PLC 軟硬件設計和控制柜及現場施工完成后，就可以進行整個系統的聯機調試，如果控制系統是由幾個部分組成，則應先作局部調試，然后再進行整體調試；如果控制程序的步序較多，則可先進行分段調試，然后再連接起來總調。

17、調試中發現的問題，要逐一排除，直至調試成功。

18、 （ 8 ）編制技術文件 系統技術文件包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細表、PLC梯形圖等。

19、 在PLC系統設計時，確定控制方案后，下一步工作就是PLC的選型工作。

20、應詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務和范圍，確定所需的操作和動作，然后根據控制要求，估算輸入輸出點數、確定PLC的功能、外部設備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設計相應的控制系統。

21、下面結合我公司豐煒PLC具體說明一下選型步驟及系統設計時注意事項。

22、 二、 PLC 型號的選擇 （ 1 ）通訊功能選擇 根據系統的工藝要求，首先應確定系統用 PLC單機控制，還是用PLC形成網絡，以及是否和其他設備有通信，如觸摸屏，變頻器，檢測控制設備等等。

23、這樣就可以根據通訊接口數量、類型（RS-232,422,485）及通訊協議，規劃PLC類型和通訊擴充卡或通訊擴充模塊。

24、 （ 2 ）控制功能選擇 根據系統的工藝要求，應確定系統是否有A/D、D/A轉換，溫度采集控制，比例閥控制等工藝要求，選擇VB系列相應的特殊模塊，同時根據特殊模塊數量選擇VB系列相應的主機（VB0可接4個特殊模塊，VB1可接8個特殊模塊，VB2可接16個特殊模塊）。

25、 （ 3 ）高速計數及高速脈沖輸出選擇 根據系統的工藝要求，確認系統是否有高速計數或高速脈沖輸出及相應的點數和頻率，來選擇相應型號的主機。

26、 豐煒PLC全系列都具有軟體32位元上下數帶停電保持高速計數器，其中單相計數器11點（最高計數頻率10KHz），雙相計數器5點（最高計數頻率10KHz），A/B相計數器5點（最高計數頻率5KHz，VH系列為4點）。

27、VB1系列在軟體計數器基礎上還有2點最高計數頻率高達200KHz的硬體32位元高速計數器。

28、 關于高速脈沖輸出，VH僅有1點7KHz的脈沖輸出，VB0及VB2各有2點7KHz的脈沖輸出，VB1有2點20KHz和2點200KHz的脈沖輸出（VB1系列專為高速輸入及速位控制應用而設計）。

29、 其中需要注意的是高速脈沖輸出應采用晶體管輸出形式，不然很容易損壞。

30、由于高速計數器只有輸入端X0-X7 ，當其中某些點被占用后，其對應的其他高速計數器將不可再使用。

31、 （ 4 ）I/O點數及輸入輸出形式選擇 要先弄清除控制系統的 I/O 總點數，再按實際所需總點數的 10 ～ 20 ％留出備用量（為系統的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點數。

32、然后根據系統的外部電路選擇合適的輸入輸出形式。

33、 三．輸入回路的設計 （ 1 ）電源回路 PLC供電電源一般為 AC85—240V(也有DC24V)，適應電源范圍較寬，但為了抗干擾，應加裝電源凈化元件(如電源濾波器、1：1隔離變壓器等)。

34、注：豐煒PLC供電交流電源為 AC85—264V直流電源為 DC21—28V。

35、 （ 2 ）PLC上DC24V電源的使用 各公司 PLC產品上一般都有DC24V電源，但該電源容量小，為幾十毫安至幾百毫安，用其帶負載時要注意容量，同時作好防短路措施(因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運行)。

36、注：豐煒PLC交流電源主機及擴充機自帶DC24V輸出規格為：DC24V±15% 420mA，且內部有保護電路可有效防止電源短路情況。

37、 （ 3 ）外部DC24V電源 若輸入回路有 DC24V供電的接近開關、光電開關等，而PLC上DC24V電源容量不夠時，要從外部提供DC24V電源，具體接線方法請參閱PLC硬體說明書。

38、 （ 4 ）輸入的靈敏度 各廠家對PLC的輸人端電壓和電流都有規定，以豐煒PLC為例，豐煒PLC的輸入值為：DC24V、7mA，啟動電流為3.5mA以上，關斷電流為1.5mA以下，因此，當輸入回路串有二極管或電阻(不能完全啟動)，或者有并聯電阻或有漏電流時(不能完全切斷)，就會有誤動作，靈敏度下降，對此應采取措施。

39、另一方面，輸入反應時間為10mS（X0～X7 VB系列可變更為0～60mS，VH系列可變更為0～15mS）隔離方式為光耦隔離，VH輸入型號形式為無電壓接點或NPN開集電極晶體管，VB輸入型號形式為無電壓接點或NPN/PNP開集電極晶體管。

40、 四．輸出回路的設計 （ 1 ）各種輸出方式之間的比較 a.繼電器輸出：優點是不同公共點之間可帶不同的交、直流負載，且電壓也可不同，帶負載電流可達2A／點；但繼電器輸出方式不適用于高頻動作的負載，這是由繼電器的壽命及響應時間決定的。

41、其壽命隨帶負載電流的增加而減少，一般在10萬次以上，響應時間為10ms b.晶體管輸出：最大優點是適應于高頻動作，響應時間短，OFF→ON:20uS以下，ON→OFF:100uS以下，但它只能帶 DC 5—30V的負載，最大輸出負載電流為0．5A／點，但每4點共COM不得大于0．8A。

42、 （ 2 ）抗干擾與外部互鎖 當PLC輸出帶感性負載，負載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌沖擊，為此，對直流感性負載應在其旁邊并接續流二極管，對交流感性負載應并接浪涌吸收電路，可有效保護PLC。

43、 用于正反轉的接觸器同時合上是十分危險的事情，像這樣的負載除了在PLC內部已進行軟件互鎖外，在PLC的外部也應進行互鎖，以加強系統的可靠性。

44、 （ 3 ）“COM”點的選擇 不同的 PLC產品，其“COM”點的數量是不一樣的，有的一個“COM”點帶4個輸出點，有的帶1個輸出點。

45、當負載的種類多，且電流大時，采用一個“COM”點帶1個輸出點的 PLC產品；當負載數量多而種類少時，采用一個“COM”點帶4個輸出點的PLC產品，這樣會對電路設計帶來很多方便。

46、每個“COM”點處加一熔絲，以繼電器輸出為例，1個輸出時加2—3A的熔絲，4點輸出的加5—10A的熔絲，因為PLC內部一般沒有熔絲，為避免負載短路而燒毀基板，請在外部安裝保險絲。

47、 （ 4 ）PLC外部驅動電路 對于 PLC輸出不能直接帶動負載的情況下，必須在外部采用驅動電路：可以用三極管驅，也可以用固態繼電器或晶閘管電路驅動，同時應采用保護電路和浪涌吸收電路，且每路有顯示二極管(LED)指示。

48、印制板應做成插拔式，易于維修。

49、豐煒新推出的VB系列IDC連接器機型，就提供MOSFET及繼電器轉接模組的，在以后的資料中我們會詳細說明。

50、 五．擴充模塊及特殊模塊之電源供應 PLC主機及擴充機本身具備電源供給電路，而擴充模塊及特殊模塊的電源供應（5V及12V,5V用于提供CPU、總線及指示燈電壓，12V用于提供驅動負載電壓），必須依賴主機及擴充機提供，VB系列還可以借助VB-PWR電源擴充模塊提供。

51、 六．PLC的輸入輸出布線 PLC的輸入輸出布線也有一定的要求，請看各產品的使用說明書。

本文到此分享完畢，希望對大家有所幫助。