PLC控制系统的硬件设计.ppt

PLC控制系统的硬件设计控制系统的硬件设计5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 设计以设计以PLCPLC为核心的控制系统，要考虑：为核心的控制系统，要考虑：1 1、设备的正常运行；、设备的正常运行；2 2、合理、有效的资金投入；、合理、有效的资金投入；3 3、在在满满足足可可靠靠性性和和经经济济性性的的前前提提下下，具具有有一一定定的的先先进进性性，能根据生产工艺的变化扩展部分功能。能根据生产工艺的变化扩展部分功能。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 一、控制系统的设计步骤一、控制系统的设计步骤1 1、分析被控对象、明确控制要求、分析被控对象、明确控制要求2 2、制定电气控制方案、制定电气控制方案3 3、确定输入、确定输入/输出设备及信号特点输出设备及信号特点4 4、选择可编程控制器、选择可编程控制器5 5、分配输入、分配输入/输出点地址输出点地址6 6、设计电气线路、设计电气线路7 7、设计控制程序、设计控制程序8 8、调试（包括模拟调试和联机调试）、调试（包括模拟调试和联机调试）9 9、技术文件整理、技术文件整理5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 一、控制系统的设计步骤一、控制系统的设计步骤1 1 1 1）分析被控对象并提出控制要求）分析被控对象并提出控制要求）分析被控对象并提出控制要求）分析被控对象并提出控制要求 详详细细分分析析被被控控对对象象的的工工艺艺过过程程及及工工作作特特点点，了了解解被被控控对对象象机机、电电、液液之之间间的的配配合合，提提出出被被控控对对象象对对PLCPLC控控制制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。2 2 2 2）确定输入输出设备）确定输入输出设备）确定输入输出设备）确定输入输出设备 根根据据系系统统的的控控制制要要求求，确确定定系系统统所所需需的的全全部部输输入入设设备备（如如：按按纽纽、位位置置开开关关、转转换换开开关关及及各各种种传传感感器器等等）和和输输出出设设备备（如如：接接触触器器、电电磁磁阀阀、信信号号指指示示灯灯及及其其它它执执行行器器等等），从从而而确确定定与与PLCPLC有有关关的的输输入入/输输出出设设备备，以以确定确定PLCPLC的的I/OI/O点数。点数。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 一、控制系统的设计步骤一、控制系统的设计步骤3 3 3 3）选择）选择）选择）选择PLCPLCPLCPLC PLCPLC选选择择包包括括对对PLCPLC的的机机型型、容容量量、I/OI/O模模块块、电电源源等等的的选择。选择。4 4 4 4）分配）分配）分配）分配I/OI/OI/OI/O点并设计点并设计点并设计点并设计PLCPLCPLCPLC外围硬件线路外围硬件线路外围硬件线路外围硬件线路 分分配配I/OI/O点点：画画出出PLCPLC的的I/OI/O点点与与输输入入/输输出出设设备备的的连连接接图或对应关系表。图或对应关系表。PLCPLC外外围围硬硬件件线线路路：画画出出系系统统其其它它部部分分的的电电气气线线路路图图，包括主电路和未进入包括主电路和未进入PLCPLC的控制电路等。的控制电路等。由由PLCPLC的的I/OI/O连连接接图图和和PLCPLC外外围围电电气气线线路路图图组组成成系系统统的的电电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 一、控制系统的设计步骤一、控制系统的设计步骤5 5 5 5）程序设计）程序设计）程序设计）程序设计 程程序序设设计计：1 1）控控制制程程序序；2 2）初初始始化化程程序序；3 3）检检测测、故故障障诊断和显示等程序；诊断和显示等程序；4 4）保护和连锁程序。）保护和连锁程序。模模拟拟调调试试：根根据据产产生生现现场场信信号号的的方方式式不不同同，模模拟拟调调试试有有硬硬件模拟法和软件模拟法两种形式。件模拟法和软件模拟法两种形式。6 6 6 6）硬件实施）硬件实施）硬件实施）硬件实施 设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图；设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图；设计系统各部分之间的电气互连图；设计系统各部分之间的电气互连图；根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。由由于于程程序序设设计计与与硬硬件件实实施施可可同同时时进进行行，因因此此PLCPLC控控制制系系统统的的设计周期可大大缩短。设计周期可大大缩短。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 一、控制系统的设计步骤一、控制系统的设计步骤7 7 7 7）联机调试）联机调试）联机调试）联机调试 联联机机调调试试是是将将通通过过模模拟拟调调试试的的程程序序进进一一步步进进行行在在线线统统调调。联联机机调调试试过过程程应应循循序序渐渐进进，从从PLCPLC只只连连接接输输入入设设备备、再再连连接接输输出出设设备备、再再接接上上实实际际负负载载等等逐逐步步进进行行调调试试。如如不不符符合合要要求求，则则对对硬硬件件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。全全部部调调试试完完毕毕后后，交交付付试试运运行行。经经过过一一段段时时间间运运行行，如如果果工工作作正正常常、程程序序不不需需要要修修改改，应应将将程程序序固固化化到到EPROMEPROM中中，以以防防程程序序丢失。丢失。8 8 8 8）整理和编写技术文件）整理和编写技术文件）整理和编写技术文件）整理和编写技术文件 技技术术文文件件包包括括设设计计说说明明书书、硬硬件件原原理理图图、安安装装接接线线图图、电电气气元件明细表、元件明细表、PLCPLC程序以及使用说明书等。程序以及使用说明书等。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 二、可编程控制器的选择二、可编程控制器的选择 随随着着PLCPLC技技术术的的发发展展，PLCPLC产产品品的的种种类类也也越越来来越越多多。不不同同型型号号的的PLCPLC，其其结结构构形形式式、性性能能、容容量量、指指令令系系统统、编编程程方方式式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因因此此，合合理理选选用用PLCPLC，对对于于提提高高PLCPLC控控制制系系统统的的技技术术经经济济指标有着重要意义。指标有着重要意义。PLCPLC的的选选择择主主要要应应从从PLCPLCPLCPLC的的的的机机机机型型型型、容容容容量量量量、I/OI/OI/OI/O模模模模块块块块、电电电电源源源源模模模模块、特殊功能模块、通信联网能力块、特殊功能模块、通信联网能力块、特殊功能模块、通信联网能力块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。等方面加以综合考虑。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 1 1、可编程控制器的机型选择、可编程控制器的机型选择 PLC机机型型选选择择的的基基本本原原则则是是在在满满足足功功能能要要求求及及保保证证可可靠靠、维维护护方方便便的的前前提提下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：下，力争最佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：1 1）合理的结构型式）合理的结构型式）合理的结构型式）合理的结构型式 PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。主要有整体式和模块式两种结构型式。2 2）安装方式的选择）安装方式的选择）安装方式的选择）安装方式的选择 安装方式有集中式、远程安装方式有集中式、远程IO式以及多台式以及多台PLC联网的分布式。联网的分布式。3 3）相应的功能要求）相应的功能要求）相应的功能要求）相应的功能要求4 4）响应速度要求）响应速度要求）响应速度要求）响应速度要求5 5）系统可靠性的要求）系统可靠性的要求）系统可靠性的要求）系统可靠性的要求 对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统6 6）机型尽量统一）机型尽量统一）机型尽量统一）机型尽量统一 便便于于备备品品备备件件的的采采购购和和管管理理；有有利利于于技技术术力力量量的的培培训训和和技技术术水水平平的的提提高高，外部设备通用，资源可共享，易于联网通信。外部设备通用，资源可共享，易于联网通信。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 2 2、指令系统的选择、指令系统的选择1）总指令数）总指令数2）指令种类）指令种类3）表达方式）表达方式4）编程工具）编程工具5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 3 3、I/OI/O模块的选择模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择 1）输入信号的类型及电压等级）输入信号的类型及电压等级 有有直直直直流流流流输输输输入入入入、交交交交流流流流输输输输入入入入和和和和交交交交流流流流直直直直流流流流输输输输入入入入三三种种类类型型。选选择择时时主主要要根根据现场输入信号和周围环境因素等。据现场输入信号和周围环境因素等。直直直直流流流流输输输输入入入入模模块块的的延延迟迟时时间间较较短短，还还可可以以直直接接与与接接近近开开关关、光光电电开开关关等电子输入设备连接；等电子输入设备连接；交流输入交流输入交流输入交流输入模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境。模块可靠性好，适合于有油雾、粉尘的恶劣环境。开开关关量量输输入入模模块块的的电电电电压压压压等等等等级级级级有有：直直流流5、12、24、48、60等；交流等；交流110、220等。等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。一一般般5、12、24用用于于传传输输距距离离较较近近场场合合，如如5输输入入模模块块最最远不得超过米。距离较远的应选用输入电压等级较高的。远不得超过米。距离较远的应选用输入电压等级较高的。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 3 3、I/OI/O模块的选择模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择 2）输入接线方式）输入接线方式 主要有汇点式和分组式汇点式和分组式汇点式和分组式汇点式和分组式两种接线方式 5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 3 3、I/OI/O模块的选择模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择开关量输入模块的选择 3）注意同时接通的输入点数量）注意同时接通的输入点数量 对对于于选选用用高高密密度度的的输输入入模模块块(如如30点点、40点点等等)，应应考考虑虑该该模模块块同同时接通的点数一般不要超过输入点数的时接通的点数一般不要超过输入点数的60。4）输入门槛电平）输入门槛电平 门门槛槛电电平平越越高高，抗抗干干扰扰能能力力越越强强，传传输输距距离离也也越越远远，具具体体可可参参阅阅PLC说明书。说明书。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 3 3、I/OI/O模块的选择模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择 1）输出方式）输出方式 开关量输出模块有开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方三种方式：式：继电器输出继电器输出继电器输出继电器输出：价格便宜，可以驱动交、直流负载，适用的电压大：价格便宜，可以驱动交、直流负载，适用的电压大小范围较宽、导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但小范围较宽、导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不超过动作速度较慢（驱动感性负载时，触点动作频率不超过1HZ）、）、寿命寿命较短、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。较短、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。对于频繁通断的负载，应该选用对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出晶闸管输出晶闸管输出晶闸管输出或或晶体管输出晶体管输出晶体管输出晶体管输出，它们，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。能用于直流负载。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 3 3、I/OI/O模块的选择模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择 2）输出接线方式）输出接线方式 开关量输出模块主要有分组式和分隔式分组式和分隔式分组式和分隔式分组式和分隔式两种接线方式5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 3 3、I/OI/O模块的选择模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择开关量输出模块的选择 3）驱动能力）驱动能力 应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可可可可增增增增加加加加中中中中间间间间放放放放大环节大环节大环节大环节。4）注意同时接通的输出点数量）注意同时接通的输出点数量 同同同同时时时时接接接接通通通通输输输输出出出出设设设设备备备备的的的的累累累累计计计计电电电电流流流流值值值值必必必必须须须须小小小小于于于于公公公公共共共共端端端端所所所所允允允允许许许许通通通通过过过过的的的的电电电电流值。流值。流值。流值。一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60 5）输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关）输出的最大电流与负载类型、环境温度等因素有关 与不同的负载类型密切相关，特别是输出的最大电流。晶闸管的最大输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 3 3、I/OI/O模块的选择模块的选择模拟量模拟量模拟量模拟量I/OI/O模块的选择模块的选择模块的选择模块的选择 模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入（A/D）模模块块是是将将现现场场由由传传感感器器检检测测而而产产生生的的连连续的模拟量信号转换成续的模拟量信号转换成PLC内部可接受的数字量；内部可接受的数字量；模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输出出出出(D/A)模模块块是是将将PLC内内部部的的数数字字量量转转换换为为模模拟拟量量信号输出。信号输出。典典 型型 模模 拟拟 量量 I/O模模 块块 的的 量量 程程 为为-10-10V V+10V+10V、0 0+10V+10V、4 4 20mA20mA等等，可可根根据据实实际际需需要要选选用用，同同时时还还应应考考虑虑其其分分分分辨辨辨辨率率率率和和和和转转转转换精度换精度换精度换精度等因素。等因素。一一些些PLC制制造造厂厂家家还还提提供供特特殊殊模模拟拟量量输输入入模模块块，可可用用来来直直接接收低电平信号（如接接收低电平信号（如RTD、热电偶等信号）。热电偶等信号）。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 3 3、I/OI/O模块的选择模块的选择特殊功能模块的选择特殊功能模块的选择特殊功能模块的选择特殊功能模块的选择 PLC厂厂家家相相继继推推出出了了一一些些具具有有特特殊殊功功能能的的I/O模模块块，有有的的还还推推出出了了自自带带CPU的的智智能能型型I/O模模块块，如如高高速速计计数数器器、凸轮模拟器、位置控制模块、凸轮模拟器、位置控制模块、PID控制模块、通信模块等。控制模块、通信模块等。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 3 3、I/OI/O模块的选择模块的选择电源模块及其它外设的选择电源模块及其它外设的选择电源模块及其它外设的选择电源模块及其它外设的选择 1）电源模块的选择）电源模块的选择 电电源源模模块块选选择择仅仅对对于于模模块块式式结结构构的的PLC而而言言，对对于于整整体体式式PLC不不存在电源的选择。存在电源的选择。电源模块的选择主要考虑电源输出额定电流和电源输入电压。电源模块的选择主要考虑电源输出额定电流和电源输入电压。2）编程器的选择）编程器的选择 3）写入器的选择）写入器的选择 为为了了防防止止由由于于干干扰扰或或锂锂电电池池电电压压不不足足等等原原因因破破坏坏RAM中中的的用用户户程程序序，可可选选用用EPROM写写入入器器，通通过过它它将将用用户户程程序序固固化化在在EPROM中中。有有些些PLC或其编程器本身就具有或其编程器本身就具有EPROM 写入的功能。写入的功能。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 4 4、PLCPLC容量的选择容量的选择I IOO点数的选择点数的选择点数的选择点数的选择（1）在满足控制要求的前提下力争使用的）在满足控制要求的前提下力争使用的IO点最少。点最少。（2）需要加上）需要加上1015的裕量。的裕量。存储容量的选择存储容量的选择存储容量的选择存储容量的选择 存存储储容容量量大大小小不不仅仅与与PLC系系统统的的功功能能有有关关，还还与与功功能能实实现现的的方方法法、程程序序编编写写水水平平有有关关。一一个个有有经经验验的的程程序序员员和和一一个个初初学学者者，在在完完成成同同一一复复杂杂功功能能时时，其程序量可能相差其程序量可能相差25之多。之多。在在IO点点数数确确定定的的基基础础上上，按按下下式式估估算算存存储储容容量量后后，再再加加2030的的裕裕量。量。存储容量存储容量(字节字节)开关量开关量I/O点数点数10 模拟量模拟量I/O通道数通道数100 存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。5.1 5.1 控制系统的设计步骤和控制系统的设计步骤和PLCPLC选型选型 5 5、其他的选择、其他的选择（1 1）性价比）性价比）性价比）性价比（2 2）系列产品）系列产品）系列产品）系列产品（3 3）售后服务）售后服务）售后服务）售后服务5.2 5.2 系统硬件的设计方案系统硬件的设计方案1 1、系统设计的总体方案、系统设计的总体方案 控控控控制制制制系系系系统统统统的的的的硬硬硬硬件件件件设设设设计计计计、机机机机型型型型的的的的性性性性能能能能指指指指标标标标和和和和各各各各种种种种功功功功能能能能模模模模块块块块的的的的选择对于控制系统的设计是非常重要的问题。选择对于控制系统的设计是非常重要的问题。选择对于控制系统的设计是非常重要的问题。选择对于控制系统的设计是非常重要的问题。1 1）PLCPLC控制系统的类型控制系统的类型控制系统的类型控制系统的类型 可分为集中控制系统和分布式控制系统。可分为集中控制系统和分布式控制系统。可分为集中控制系统和分布式控制系统。可分为集中控制系统和分布式控制系统。2 2）系统的运行方式）系统的运行方式）系统的运行方式）系统的运行方式 四种：自动、半自动、单步、手动方式。四种：自动、半自动、单步、手动方式。四种：自动、半自动、单步、手动方式。四种：自动、半自动、单步、手动方式。3 3）系统的停止方式）系统的停止方式）系统的停止方式）系统的停止方式 正常停止、暂时停止、紧急停止三种。正常停止、暂时停止、紧急停止三种。正常停止、暂时停止、紧急停止三种。正常停止、暂时停止、紧急停止三种。5.2 5.2 系统硬件的设计方案系统硬件的设计方案2 2、系统硬件设计依据、系统硬件设计依据 系系系系统统统统硬硬硬硬件件件件设设设设计计计计必必必必须须须须根根根根据据据据控控控控制制制制对对对对象象象象的的的的要要要要求求求求决决决决定定定定，包包包包括括括括控控控控制制制制对对对对象象象象的的的的工工工工艺艺艺艺要要要要求求求求、设设设设备备备备状状状状况况况况、控控控控制制制制功功功功能能能能、I/OI/O点点点点数数数数和和和和种类，以构成比较先进的控制系统。种类，以构成比较先进的控制系统。种类，以构成比较先进的控制系统。种类，以构成比较先进的控制系统。5.2 5.2 系统硬件的设计方案系统硬件的设计方案3 3、系统硬件设计文件、系统硬件设计文件1 1）系统硬件配置图）系统硬件配置图）系统硬件配置图）系统硬件配置图 系系系系统统统统硬硬硬硬件件件件配配配配置置置置图图图图完完完完整整整整地地地地给给给给出出出出整整整整个个个个系系系系统统统统硬硬硬硬件件件件组组组组成成成成，包包包包括括括括：系系系系统统统统构构构构成成成成级级级级别别别别、系系系系统统统统联联联联网网网网情情情情况况况况、网网网网上上上上PLCPLC站站站站数数数数、每每每每个个个个PLCPLC站站站站上上上上CPUCPU单元和扩展单元构成情况、每个单元和扩展单元构成情况、每个单元和扩展单元构成情况、每个单元和扩展单元构成情况、每个PLCPLC中各模块构成情况。中各模块构成情况。中各模块构成情况。中各模块构成情况。2 2）模块统计表）模块统计表）模块统计表）模块统计表 便便便便于于于于了了了了解解解解整整整整个个个个系系系系统统统统硬硬硬硬件件件件设设设设备备备备状状状状况况况况和和和和硬硬硬硬件件件件设设设设备备备备投投投投资资资资计计计计算算算算，包包包包括：模块名称、模块类型、模块订货号、所需模块个数等。括：模块名称、模块类型、模块订货号、所需模块个数等。括：模块名称、模块类型、模块订货号、所需模块个数等。括：模块名称、模块类型、模块订货号、所需模块个数等。3 3）I/OI/O地址分配表地址分配表地址分配表地址分配表4 4）I/OI/O硬件接线图硬件接线图硬件接线图硬件接线图 5.3 PLC5.3 PLC输入输入/输出电路设计输出电路设计1 1、输入电路的设计、输入电路的设计1 1）根据输入信号类型合理选择输入模块）根据输入信号类型合理选择输入模块）根据输入信号类型合理选择输入模块）根据输入信号类型合理选择输入模块2 2）输入元件的接线方式）输入元件的接线方式）输入元件的接线方式）输入元件的接线方式3 3）减少输入点的方法）减少输入点的方法）减少输入点的方法）减少输入点的方法 PLC PLC在实际应用中常碰到这样两个问题在实际应用中常碰到这样两个问题在实际应用中常碰到这样两个问题在实际应用中常碰到这样两个问题：（1）PLC的的I/O点数不够，需要扩展，然而增加点数不够，需要扩展，然而增加I/O点数将提点数将提高成本；高成本；（2）是已选定的）是已选定的PLC可扩展的可扩展的I/O点数有限，无法再增加。点数有限，无法再增加。在满足系统控制要求的前提下，合理使用在满足系统控制要求的前提下，合理使用在满足系统控制要求的前提下，合理使用在满足系统控制要求的前提下，合理使用I/OI/O点数，尽量减点数，尽量减点数，尽量减点数，尽量减少所需的少所需的少所需的少所需的I/OI/O点数是很有意义的。点数是很有意义的。点数是很有意义的。点数是很有意义的。5.3 PLC5.3 PLC输入输入/输出电路设计输出电路设计减少输入点数方法减少输入点数方法分组输入分组输入分组输入分组输入5.3 PLC5.3 PLC输入输入/输出电路设计输出电路设计减少输入点数方法减少输入点数方法矩阵输入矩阵输入矩阵输入矩阵输入 1）矩阵输入方法需要）矩阵输入方法需要硬硬硬硬件与软件相配合件与软件相配合件与软件相配合件与软件相配合来完成来完成2）由于矩阵输入的）由于矩阵输入的输入输入输入输入信号为一系列断续的脉信号为一系列断续的脉信号为一系列断续的脉信号为一系列断续的脉冲信号冲信号冲信号冲信号。3）应保证）应保证输入信号的宽输入信号的宽输入信号的宽输入信号的宽度要大于度要大于度要大于度要大于Y0Y0、Y1Y1、Y2Y2轮轮轮轮流导通一遍的时间流导通一遍的时间流导通一遍的时间流导通一遍的时间5.3 PLC5.3 PLC输入输入/输出电路设计输出电路设计减少输入点数方法减少输入点数方法组合输入组合输入组合输入组合输入 对于不会同时接通的输入信号，可采用组合编码的方式输入。对于不会同时接通的输入信号，可采用组合编码的方式输入。5.3 PLC5.3 PLC输入输入/输出电路设计输出电路设计减少输入点数方法减少输入点数方法输入设备多功能化输入设备多功能化输入设备多功能化输入设备多功能化 例如例如例如例如 5.3 PLC5.3 PLC输入输入/输出电路设计输出电路设计减少输入点数方法减少输入点数方法 合并输入合并输入合并输入合并输入 将某些功能相同的开关量输入设备合并输入。如果是几个常闭触点，则将某些功能相同的开关量输入设备合并输入。如果是几个常闭触点，则串联输入；如果是几个常开触点，则并联输入。串联输入；如果是几个常开触点，则并联输入。某些输入设备可不进某些输入设备可不进某些输入设备可不进某些输入设备可不进PLCPLC 有些输入信号功能简单、有些输入信号功能简单、涉及面很窄，有时就没有必要涉及面很窄，有时就没有必要 作为作为PLC的输入，将它们放在的输入，将它们放在 外部电路中同样可以满足要求。外部电路中同样可以满足要求。5.3 PLC5.3 PLC输入输入/输出电路设计输出电路设计2 2、输出电路的设计、输出电路的设计1 1）根据负载类型确定输出方法）根据负载类型确定输出方法）根据负载类型确定输出方法）根据负载类型确定输出方法2 2）输出负载的接线方式）输出负载的接线方式）输出负载的接线方式）输出负载的接线方式3 3）选择输出电流、电压）选择输出电流、电压）选择输出电流、电压）选择输出电流、电压输出模块的额定输出电流、电压必须大于所需求的电流和电压。输出模块的额定输出电流、电压必须大于所需求的电流和电压。输出模块的额定输出电流、电压必须大于所需求的电流和电压。输出模块的额定输出电流、电压必须大于所需求的电流和电压。4 4）输出电路的保护）输出电路的保护）输出电路的保护）输出电路的保护在输出负载回路加装熔断器，进行短路保护。在输出负载回路加装熔断器，进行短路保护。在输出负载回路加装熔断器，进行短路保护。在输出负载回路加装熔断器，进行短路保护。5 5）减少输出点的方法）减少输出点的方法）减少输出点的方法）减少输出点的方法 5.3 PLC5.3 PLC输入输入/输出电路设计输出电路设计减少输出点数方法减少输出点数方法分组输出分组输出分组输出分组输出 当两组输出设备或负载当两组输出设备或负载不会同时工作，可通过外部转不会同时工作，可通过外部转换开关或通过受换开关或通过受PLC控制的电控制的电器触点进行切换，所以器触点进行切换，所以PLC的的每个输出点可以控制两个不同每个输出点可以控制两个不同时工作的负载。时工作的负载。5.3 PLC5.3 PLC输入输入/输出电路设计输出电路设计减少输出点数方法减少输出点数方法矩阵输出矩阵输出矩阵输出矩阵输出 注意：采用矩阵输注意：采用矩阵输出时，必须要将同一时出时，必须要将同一时间段接通的负载安排在间段接通的负载安排在同一行或同一列中，否同一行或同一列中，否则无法控制。则无法控制。5.3 PLC5.3 PLC输入输入/输出电路设计输出电路设计减少输出点数方法减少输出点数方法并联输出并联输出并联输出并联输出 注意注意PLC输出点同时驱动多个负载时，应考虑输出点同时驱动多个负载时，应考虑PLC输输出点的驱动能力是否足够。出点的驱动能力是否足够。输出设备多功能化输出设备多功能化输出设备多功能化输出设备多功能化 利用利用PLC的逻辑处理功能，一个输出设备可实现多种的逻辑处理功能，一个输出设备可实现多种用途。用途。某些输出设备可不进某些输出设备可不进某些输出设备可不进某些输出设备可不进PLCPLC 系统中某些相对独立、比较简单的控制部分，可直接采系统中某些相对独立、比较简单的控制部分，可直接采用用PLC外部硬件电路实现控制。外部硬件电路实现控制。5.3 PLC5.3 PLC输入输入/输出电路设计输出电路设计注意的问题注意的问题 以上一些常用的减少以上一些常用的减少I/0点数的措施，点数的措施，仅供参考仅供参考仅供参考仅供参考，实际，实际应用中应该根据具体情况，灵活使用。应用中应该根据具体情况，灵活使用。同时应该注意同时应该注意不要过份去减少不要过份去减少不要过份去减少不要过份去减少PLCPLC的的的的I/0I/0点数，而使外点数，而使外点数，而使外点数，而使外部附加电路变得复杂，部附加电路变得复杂，部附加电路变得复杂，部附加电路变得复杂，从而影响系统的可靠性。从而影响系统的可靠性。5.4 5.4 系统供电及接地设计系统供电及接地设计一、系统供电设计一、系统供电设计 系系系系统统统统供供供供电电电电设设设设计计计计是是是是指指指指PLCPLC所所所所需需需需电电电电源源源源系系系系统统统统的的的的设设设设计计计计，包包包包括括括括供供供供电电电电系系系系统统统统的的的的一一一一般般般般性性性性保保保保护护护护措措措措施施施施、PLCPLC电电电电源源源源模模模模块块块块的的的的选选选选择择择择和和和和典典典典型型型型供供供供电电电电系系系系统统统统的的的的设计。设计。设计。设计。1 1、供电系统保护措施、供电系统保护措施、供电系统保护措施、供电系统保护措施 PLCPLC一一一一般般般般使使使使用用用用工工工工频频频频电电电电，电电电电网网网网的的的的冲冲冲冲击击击击、频频频频率率率率波波波波动动动动直直直直接接接接影影影影响响响响到到到到实实实实时时时时控控控控制制制制系系系系统统统统的的的的精精精精度度度度和和和和可可可可靠靠靠靠性性性性，因因因因此此此此，为为为为提提提提高高高高系系系系统统统统的的的的可可可可靠靠靠靠性性性性和和和和抗抗抗抗干干干干扰扰扰扰性性性性能能能能，在在在在PLCPLC供供供供电电电电系系系系统统统统中中中中一一一一般般般般可可可可采采采采取取取取隔隔隔隔离离离离变变变变压压压压器器器器、交交交交流流流流稳压器、稳压器、稳压器、稳压器、UPSUPS电源、晶体管开关电源等。电源、晶体管开关电源等。电源、晶体管开关电源等。电源、晶体管开关电源等。5.4 5.4 系统供电及接地设计系统供电及接地设计一、系统供电设计一、系统供电设计 2 2、电源模块的选择、电源模块的选择、电源模块的选择、电源模块的选择 PLCPLC的的的的CPUCPU所所所所需需需需工工工工作作作作电电电电源源源源一一一一般般般般是是是是5V5V直直直直流流流流电电电电源源源源，一一一一般般般般的的的的编编编编程程程程接接接接口口口口和和和和通通通通信信信信模模模模块块块块需需需需5.2V5.2V和和和和24V24V直直直直流流流流电电电电源源源源，由由由由PLCPLC本本本本身身身身电电电电源源源源模模模模块块块块供供供供给给给给。因因因因此此此此要要要要考考考考虑虑虑虑电电电电源源源源模模模模块块块块的的的的输输输输入入入入电电电电压压压压、输输输输出出出出功功功功率率率率、接接接接线线线线、扩扩扩扩展单元的电源等问题。展单元的电源等问题。展单元的电源等问题。展单元的电源等问题。3 3、供电系统的设计、供电系统的设计、供电系统的设计、供电系统的设计 典型的动力部分、典型的动力部分、PLC供电及供电及I/O的电源要分别供电。的电源要分别供电。5.4 5.4 系统供电及接地设计系统供电及接地设计二、接地设计二、接地设计 1 1、接地的要求、接地的要求、接地的要求、接地的要求（1）接地电阻要在要求的范围内。）接地电阻要在要求的范围内。（2）要保证足够的机械强度。）要保证足够的机械强度。（3）要进行防腐处理。）要进行防腐处理。（4）PLC控制系统要单独设计接地。控制系统要单独设计接地。2 2、接地的种类、接地的种类、接地的种类、接地的种类 大大致致有有六六种种地地线线：数数字字地地、模模拟拟地地、信信号号地地、交交流流地地、直直流地、屏蔽地。流地、屏蔽地。5.4 5.4 系统供电及接地设计系统供电及接地设计 3 3、接地的处理方法、接地的处理方法、接地的处理方法、接地的处理方法（1）一般情况，高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。）一般情况，高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。（2）交流地和信号地不能共用。）交流地和信号地不能共用。（3）浮地与接地的不同）浮地与接地的不同（4）模拟地与屏蔽地的接线。）模拟地与屏蔽地的接线。PLC一般最好单独接地，也可以采用公共接地，但禁止使用串联接地一般最好单独接地，也可以采用公共接地，但禁止使用串联接地方式方式。PLC的接地线应尽量短，使接地点尽量靠近的接地线应尽量短，使接地点尽量靠近PLC。同时，同时，接地电阻要接地电阻要小于小于4，接地线的截面应大于接地线的截面应大于mm2。