①输出方式的选择
继电器输出方式价格便宜,使用电压范围广,导通压降小,承受瞬时过电压和过电流的能力较强,且有隔离作用。但继电器有触点,寿命较短,且响应速度较慢,适用于动作不频繁的交直流负载。当驱动电感性负载时,最大开闭频率不得超过1Hz。
晶闸管输出方式(交流)和晶体管输出方式(直流)都属于无触点开关输出,使用寿命长,适用于通断频繁的感性负载。对于开关频率高、电感大、低功率因数的交流负载,可选用品闸管输出模块;而对于开关频率较高的直流负载,可选用晶体管输出模块。
②输出电流的选择
模块的输出电流必须大于负载电流的额定值,如果负载电流较大,输出模块不能直接驱动时,应增加中间放大环节。对于电容性负载、热敏电阻负载,考虑到接通时有冲击电流,要留有足够的余量。选用输出模块时还应注意同时接通点数的电流累计值必须小于公共端所允许通过的电流值。为防止由于负载短路等原因而烧坏PLC的输出模块,输出回路。必须外加熔断器作短路保护。
对于继电器输出方式可选用普通熔断器;对于晶体管输出方式和晶闸管输出方式,应选用快速熔断器。模拟量模块也包括输入模块和输出模块,模拟量输入模块把来自于传感器或变送器的电量或非电量信号转变为一定范围内的电压或电流信号,所以它分为电压型和电流型。
电流型分为0~20mA、4~20mA两种,电压型分为1~5V、一10~+10V、0~5V等多种型号,输入通道个数有2、4、8、16个等几种。在选用时应注意外部物理量的输入范围,模拟通道循环扫描的时间和信号的连接方式。一般来说,电流型的抗干扰能力优于电压型。模拟量输出模块能输出被控设备所需的电压或电流,它的电压型和电流型的型号与模拟量输入模块的大体相似。选用输出模块驱动执行机构时,中间有可能要增加必要的转换装置,同时还要注意信号的统一性和阻抗的匹配性。当前一些PLC生产厂家相继推出了一些智能输入/输出模块,如高速计数器、PID闭环控制模块等,由于它们本身含有微处理器,因此可提高PLC的处理速度,节约存储器容量。用户可结合实际应用进行选择使用。
2.2结构.功能的选择
对于简单控制系统,即仅需要开关量控制的设备,一般的小型PLC所具有的简单运算、定时、计数等功能就可以满足要求。如果还含有少量的模拟量控制,需要算术运算、A/D和D/A转换、B CD码处理等功能的系统,那么增强型小型PLC便可胜任。
而对于复杂控制系统,如大型生产线控制,因为它含有较多的开关量,模拟量的控制要求也较高,例如要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等,这时可考虑选择大中型PLC。假若控制点多又分散,要求具有较快的响应速度和数据处理、分析决策等功能,就必须选用具备联网通信功能的PLC网络系统。组成集散型或多级分布式的工业控制网络系统。例如,采用S7—300/400PLc或计算机作为上级,采用$7 300/200以及紧凑I/o站ET一200等作为下级组成分布式控制系统。采用高速通信网络加上高速或高性官EPLC的控制结构,是当前用于快速响应系统的可行性方案之一。
根据生产应用的要求,对输入/输出点数少的控制系统可选用整体式结构;输入/输出点数较多、控制性能要求高的场合,可选择模块式结构。需要指出的是同一企业或系统应尽量使用统一机型或同一生产厂家的PLC,这样可减少备件的数量,PLC的外部设备和工具软件(如编程器、EPRoM写入器、编程软件)还可以共享,降低成本。
2.3确定l/o点数
合理选择I/O点数既可满足系统的控制要求,又可使系统总投资最低。通常的做法是先把各输入/输出设备和被控设备详细列出,然后再根据常用电气元件所需PLC的I/o点数,估算出实际I/O总点数。
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