高軼興

摘 要： PLC控制系統(tǒng)是一種工業(yè)控制系統(tǒng)產(chǎn)品，隨著機械和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，PLC控制系統(tǒng)得到了全面的應用，因此通過本文對工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中PLC控制系統(tǒng)設(shè)計方法的分析，可以讓PLC控制系統(tǒng)得到進一步的發(fā)展。首先簡單了解了PLC控制系統(tǒng)的基本原則，然后從選型方法、輸出回路、輸入回路、外部驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)擴展、其他注意等方面進行全面的分析設(shè)計，因此明確PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容，為相關(guān)人員提供的參考。

關(guān)鍵詞： 選型方法；輸出回路；輸入回路

引言：隨著工業(yè)自動化的全面發(fā)展以及生產(chǎn)技術(shù)的進步，PLC控制系統(tǒng)得到了廣泛的應用，在微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的支持下，PLC控制系統(tǒng)功能得到了全面的提高。但是從現(xiàn)階段，PLC控制系統(tǒng)的應用情況來看，實用功能方面還可以得到進一步的強化，以此促進PLC控制系統(tǒng)在工業(yè)自動化中得到全面的發(fā)展，繼而提高PLC控制系統(tǒng)的應用效果，讓其成為適應現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展的全新型控制器，推動工業(yè)自動化水平的提升。

一、PLC控制系統(tǒng)的基本原則

PLC控制系統(tǒng)的核心為PLC控制技術(shù)，系統(tǒng)可以分為三個部分，分別為PLC、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備，系統(tǒng)設(shè)計主要圍繞著PLC控制系統(tǒng)程序展開，考慮到PLC控制系統(tǒng)應用的環(huán)境不同，工藝流程也各不相同，因此首先要簡單了解PLC控制系統(tǒng)的基本原則。第一，PLC控制系統(tǒng)要考慮到I/O點數(shù)，根據(jù)控制系統(tǒng)中輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等個數(shù)，確定點數(shù)。第二，根據(jù)點數(shù)的不同，確定內(nèi)存容量，在選擇內(nèi)存容量時，留出一定的余量。第三，提高編程技巧，以此縮短程序，節(jié)省空間，并且考慮控制系統(tǒng)和PLC功能結(jié)構(gòu)之間的合理性。第四，企業(yè)內(nèi)應該為同一類型的PLC控制系統(tǒng)，以此保證不同的管理內(nèi)容都可以進行應用。只有滿足以上四點基礎(chǔ)原則，才能夠展開具體的探索。

二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容

（一）PLC選型方法

在簡單了解了PLC控制系統(tǒng)的基本原則后，就可以確定具體的選型方法，以此為后期的設(shè)計提供思路，首先要確定系統(tǒng)規(guī)模，常見的PLC控制系統(tǒng)規(guī)模有兩種，一種為PLC單機控制，一種為PLC形成網(wǎng)絡(luò)。其次要確定計算得到PLC控制系統(tǒng)的輸入輸出點數(shù)，并且在實際點數(shù)的基礎(chǔ)上，留出一定的余量。最后，要確定負載類型，根據(jù)PLC輸出端負載類型以及輸出電的動作頻率，確定輸出方式。此外還要選擇合適的編程器，確定系統(tǒng)的存儲容量和存儲速度，以此保證選擇的PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)品合理，符合工業(yè)自動化需求。

（二）輸出回路設(shè)計

輸出回路設(shè)計可以從繼電器、晶閘管、晶體管這三個方面進行，通過繼電器輸出，對不同公共點之間的交直流負載，且電壓也可以有多種不同，最大可以達到2A/點，但是因為繼電器壽命限制，完全不適用于高頻動作。晶閘管和晶體管輸出，可以響應不同的動作，其中晶閘管的最大負載能力為0.2A/點，最大輸出負載電流為0.5A/點，二者都適應高頻動作，其中晶閘管的響應時間為1ms。需要注意的是，當系統(tǒng)輸出頻率為6次/min以下時，應該由繼電器進行輸出，頻率為10次/min以下時，除了繼電器輸出之外，還可以采用PLC輸出驅(qū)動達林頓三極管，以此保證負載驅(qū)動。

（三）輸入回路設(shè)計

輸入回路設(shè)計應該包括四個部分，分別為：電源回路、內(nèi)外部直流電源、輸入靈敏度。PLC控制系統(tǒng)中供電電源為85-240VAC，而且為防止干擾，還會額外安裝電源的凈化元件，比如電源濾波器等設(shè)備。此外，PLC上24V直流電源和外部24V直流電源，容量較小，因此要注意容量，并且加強防短路措施設(shè)備，而輸入回路中外部24V直流電源主要用接近開關(guān)、光電開關(guān)，以此避免對PLC控制系統(tǒng)造成影響。此外，還需要注意的是兩個電源的負端都不要和COM端相連接，否則會對PLC控制系統(tǒng)運行造成影響。而輸入靈敏度中，考慮到不同廠家對輸入端電壓電流的要求各不相同，因此在實際應用過程中，如果串有二極管或者電阻，就會引發(fā)誤動作，繼而導致弱電流輸入器件下降，以此選用共漏型輸入的PLC控制系統(tǒng)，輸入的元件公共點電位為負。

（四）網(wǎng)絡(luò)擴展設(shè)計

除了以上四個方面以外，在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，還需要考慮到PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和擴展模塊。當PLC控制系統(tǒng)規(guī)模較大時，就需要選用擴展模塊，對不同公司產(chǎn)品而言，系統(tǒng)總點數(shù)和擴展模塊都有著較為嚴格的要求，如果在擴展模塊的基礎(chǔ)上，還需要進一步擴展系統(tǒng)，就可以采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以此為用戶產(chǎn)品開發(fā)提供便捷性。而在PLC控制系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時，整體難度較大，需要考慮的內(nèi)容較多，針對不同的指令以及指令執(zhí)行技術(shù)速度也會相對加快，包括通信接口、通信數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)傳輸速度等內(nèi)容。

（五）其他注意事項

上文中，從選型方法入手，針對PLC控制系統(tǒng)中輸出輸入回路等系統(tǒng)內(nèi)部組成部分，進行了全面的分析，但是在PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計工作中，還有幾點內(nèi)容需要引起重視。第一，PLC控制系統(tǒng)中的電源應該選用線徑大于2mm2的雙絞線，如果選用了擴展單元，就要和擴展單元共用一個開關(guān)；第二，PLC控制系統(tǒng)接地端不需要接地，如果必須要接地，要采用標準線徑2mm2，螺釘4mm2，輸入信號長度不要超過30m，其中輸入、輸出之間的走線并且和200mm以上的線路保持距離，此外，外部驅(qū)動電路也需要引起注意。

總結(jié)：綜上所述，PLC控制系統(tǒng)是工業(yè)自動化中的核心內(nèi)容，這種基于計算機技術(shù)而形成的計算機控制技術(shù)，能夠有效推動工業(yè)生產(chǎn)效率，保證工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量，但是新時期的PLC控制系統(tǒng)還需要得到更進一步的完善，以此讓工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)得到全面的發(fā)展。對于控制設(shè)備和控制技術(shù)而言，提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，因此要讓PLC控制系統(tǒng)發(fā)揮出其本身的優(yōu)勢，可以應用到不同的環(huán)境中，并保證系統(tǒng)的性價比和操作性。

參考文獻

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