Проект системы управления ПЛК
Общие этапы проектирования системы управления ПЛК можно разделить на следующие этапы: знакомство с объектом управления и расчет оборудования ввода/вывода, выбор ПЛК и аппаратная конфигурация, разработка электрической принципиальной схемы, проектирование консоли (шкафа), компиляция программы управления, отладка программы и подготовка технической документации.
1. Уточнить требования к контролю и понять процесс производства контролируемого объекта
Знакомство с компоновочной схемой процесса проектирования объекта управления является основой проектирования системы.Во-первых, вы должны детально понимать процесс управляемого объекта и его требования к системе управления, а также взаимосвязь между различными механическими, гидравлическими, пневматическими, контрольно-измерительными и электрическими системами.Режим работы системы (например, автоматический, полуавтоматический, ручной и т. д.), взаимосвязь между ПЛК и другими интеллектуальными устройствами в системе, тип человеко-машинного интерфейса, способ коммуникационной сети, тип и объем тревоги, сбой питания и экстренное лечение и т. д. Подождите.
На этом этапе пользовательские устройства ввода (кнопки, рабочие выключатели, концевые выключатели, датчики и т. д.), устройства вывода (реле, контакторы, сигнальные индикаторы и т. д.) и объекты управления, приводимые в действие устройствами вывода (двигатели, электромагнитный клапан и т. д.). ).
В то же время он также должен определять, какие сигналы необходимо вводить в ПЛК, какие нагрузки управляются ПЛК, а также классифицировать и подсчитывать характер и количество каждого входа и выхода, будь то цифровые или аналоговые, постоянного или постоянного тока. переменного тока и напряжения.Классы размеров служат основой для выбора ПЛК и аппаратной конфигурации.
Наконец, классифицируйте объекты управления и функции управления, которые можно разделить в соответствии с использованием сигнала или областью управления, определите физическое расположение оборудования обнаружения и оборудования управления, а также проанализируйте форму, функцию, масштаб и взаимосвязь между каждым сигналом обнаружения. и связь управляющего сигнала.После определения сигнальной точки разрабатывается схема процесса или сигнальная диаграмма.
2. Аппаратный дизайн системы управления ПЛК
С продвижением и популяризацией ПЛК количество и типы продуктов ПЛК увеличиваются.В последние годы были выпущены десятки серий и сотни моделей продуктов PLC, импортированных из-за рубежа, отечественных производителей или продуктов собственной разработки.Существует множество разновидностей ПЛК с различной структурой, характеристиками, возможностями, системами команд, методами программирования, ценами и т. д. и различными случаями использования.Поэтому разумный выбор ПЛК играет важную роль в улучшении технико-экономических показателей системы управления ПЛК.
1. Выбор модели ПЛК
Выбор модели ПЛК должен основываться на соблюдении требований к управлению, обеспечении надежности, простоты обслуживания и использования, а также наилучшем соотношении производительности и цены.В частности, следует учитывать следующие аспекты:
(1) Производительность совместима с задачей.Для небольшого одноблочного оборудования, которое требует только цифрового управления, обычные небольшие ПЛК (такие как серия S7-200 от Siemens, серия CPM1/CPM2 от OMRON, серия FX от Mitsubishi и т. д.) могут соответствовать требованиям.
Для прикладной системы, в основном основанной на цифровом контроле количества и с небольшим количеством аналогового контроля количества, такого как контроль непрерывных величин, таких как температура, давление и расход, часто встречающихся в промышленном производстве, модуль аналогового ввода количества с АЦП преобразование и аналоговый выходной модуль цифро-аналогового преобразования соединен с соответствующим датчиком, преобразователем (температурный модуль, непосредственно вводимый датчиком температуры, может быть выбран для системы контроля температуры) и приводным устройством, а также небольшим ПЛК с сильным выбраны функции управления и обработки данных.(серия Siemens S7-200 или S7-300, серия OMRON CQM1/CQM1H и т. д.).
Для инженерных проектов с более сложным управлением и более высокими требованиями к функциям управления, такими как расчет ПИД-регулятора, регулирование с обратной связью, коммуникационная сеть и другие функции, в зависимости от этого может быть выбрана машина среднего или высокого класса (например, Siemens S7-300). по масштабу и сложности управления.Или серия S7-400, серия C200H@ или CV/CVM1 компании OMRON, серия Control Logix компании AB и т.д.).
(2) Структура разумна, установка должна быть удобной, а модель должна быть унифицированной.По физической структуре ПЛК подразделяются на интегральные и модульные.Средняя цена каждой точки ввода-вывода интегрального типа ниже, чем у модульного типа, поэтому люди обычно склонны использовать встроенный ПЛК в небольших системах управления.Однако расширение функций модульного ПЛК удобно и гибко.Количество точек ввода/вывода, соотношение точек ввода и точек вывода, тип и количество модулей ввода/вывода, а также использование специальных модулей ввода/вывода — все это больше возможностей, чем общий ПЛК.Тип ПЛК намного больше, а также очень удобно заменять модуль и определять диапазон неисправностей во время обслуживания.Поэтому для более сложных и требовательных систем обычно следует выбирать модульные ПЛК.
В соответствии с расстоянием и диапазоном распределения между оборудованием ввода-вывода и ПЛК определите, является ли метод установки ПЛК централизованным, удаленным вводом-выводом или распределенным с несколькими ПЛК.
Для предприятия при разработке системы управления следует стремиться к единой модели.Поскольку ПЛК одной модели, его модули можно использовать в качестве резервных копий друг для друга, что удобно при закупке и управлении запасными частями;его функции и методы программирования унифицированы, что способствует интеграции технических сил.Обучение, повышение технического уровня и развитие функций;его внешнее оборудование является общим, и ресурсы могут быть общими.Еще одним преимуществом того же типа ПЛК является то, что более удобно составлять коммуникационные программы при использовании главного компьютера для управления и контроля ПЛК.Таким образом, можно легко соединить несколько независимых ПЛК в многоуровневую распределенную систему, обмениваться данными друг с другом и централизовать управление, полностью используя преимущества сетевого взаимодействия.
(3) Соответствие требованиям времени отклика Поскольку современный ПЛК имеет достаточно высокую скорость для обработки большого количества данных ввода-вывода и решения релейной логики, поэтому для большинства приложений время отклика ПЛК не является Главная проблема.Однако в некоторых случаях необходимо учитывать время отклика ПЛК.Чтобы уменьшить время задержки ответа ввода-вывода ПЛК, вы можете выбрать ПЛК с высокой скоростью сканирования, использовать высокоскоростной ввод-вывод для обработки таких функциональных инструкций или выбрать модуль быстрого реагирования и модуль ввода прерывания. .
(4) Требования к сетевым коммуникационным функциям. В последние годы, с быстрым развитием автоматизации производства, предприятие настолько маленькое, как последовательная связь RS-485 прибора контроля температуры, столь же большое, как связь уровня управления Ethernet производственная система. Следует сказать, что общие электрические продукты управления имеют функции связи.ПЛК является основным устройством управления заводской автоматизацией, и большинство продуктов имеют сетевые возможности связи.При выборе вы должны выбрать способ связи в соответствии с вашими потребностями.
(5) Другие специальные требования Принимая во внимание особые требования объекта управления к аналоговому управлению с обратной связью, высокоскоростному счету, управлению движением и человеко-машинному интерфейсу (ЧМИ), можно выбрать ПЛК с соответствующими специальными модулями ввода/вывода.Для систем с чрезвычайно высокими требованиями к надежности следует рассмотреть вопрос об использовании резервной системы управления или горячей резервной системы.
2. Оценка производительности ПЛК
Производительность ПЛК зависит от двух аспектов: количества точек ввода-вывода и емкости пользовательской памяти.При выборе модели ПЛК не следует слепо гнаться за чрезмерно высокими показателями производительности, а по количеству точек ввода-вывода и объему памяти, помимо удовлетворения требованиям системы управления, должен быть запас на резервное копирование или расширение системы.
(1) Определение точек ввода/вывода
Определение количества точек ввода/вывода ПЛК основано на фактическом количестве точек ввода и вывода системы.При определении количества точек ввода-вывода следует оставить соответствующий запас.Обычно количество точек ввода-вывода можно рассматривать как запас в соответствии с 10~15% фактических потребностей;при наличии большого количества модулей ввода-вывода резервный модуль обычно выделяется в соответствии с приведенным выше соотношением.
(2) Определение объема памяти
Объем памяти, который занимает пользовательская программа, зависит от многих факторов, таких как точки ввода-вывода, требования к управлению, вычислительная мощность, структура программы и т. д. Поэтому ее можно только приблизительно оценить перед программированием.
3. Выбор модулей ввода/вывода
В системе управления ПЛК, чтобы реализовать управление производственным процессом, различные параметры измерения объекта должны быть отправлены в ПЛК в соответствии с требуемым методом.После расчета и обработки ПЛК результат выводится в виде цифровой величины.В это время выпуск должен быть преобразован в количество, подходящее для управления производственным процессом.Поэтому между ПЛК и производственным процессом необходимо настроить устройства передачи и преобразования информации.Это устройство является модулем ввода/вывода (I/O).Различные формы сигналов требуют различных типов модулей ввода/вывода.Для ПЛК форму сигнала можно разделить на четыре категории.
(1) Многие данные о состоянии оборудования для производства цифровых входных сигналов или систем управления, такие как переключатели, кнопки, релейные контакты и т. д., имеют только два состояния: включено или выключено, и необходимо выполнять прием таких сигналов. через цифровые модули ввода выполнить.Наиболее распространенным входным модулем является вход постоянного тока 24 В, а также вход постоянного тока 5 В, 12 В, 48 В, 115 В/220 В переменного тока и т. Д. В соответствии с разницей положительных и отрицательных потенциалов, подключенных к общей клемме, его можно разделить на тип стока. и тип источника.Некоторые ПЛК могут быть подключены по типу источника или по типу приемника, например, S7-200.Когда общая клемма подключена к отрицательному потенциалу, это соединение с источником;когда он подключен к положительному потенциалу, это стоковое соединение.Некоторые ПЛК могут быть подключены только к одному из них.
(2) Цифровой выходной сигнал также имеет множество объектов управления, таких как включение и выключение светового индикатора, запуск и остановка двигателя, включение и выключение тиристора, открытие и закрытие клапана и т. д. , и их управление должно контролироваться только бинарной логикой.'1' и '0' для достижения.Этот сигнал управляется цифровым модулем вывода.Модуль цифрового вывода делится на тип релейного выхода, тип транзисторного выхода, тип тиристорного выхода и т. д. в соответствии с различными методами вывода.Кроме того, значение выходного напряжения и значение выходного тока также различаются.
(3) Аналоговый входной сигнал Многие параметры производственного процесса, такие как температура, давление, уровень жидкости и скорость потока, могут быть преобразованы в соответствующие аналоговые сигналы с помощью различных устройств обнаружения, а затем преобразованы в цифровые сигналы и введены в ПЛК.Для выполнения этой задачи предназначен модуль аналогового ввода.
(4) Аналоговые выходные сигналы Многие приводы производственного оборудования или процессов часто должны управляться аналоговыми сигналами, в то время как управляющие сигналы, выдаваемые ПЛК, являются цифровыми величинами, для чего требуются соответствующие модули для преобразования их в аналоговые величины.Этот модуль представляет собой модуль аналогового вывода.
Типичные аналоговые модули находятся в диапазоне от -10 В до +10 В, от 0 до +10 В, от 4 до 20 мА и т. д., которые можно выбирать в соответствии с фактическими потребностями, а также следует учитывать такие факторы, как разрешение и точность преобразования.Некоторые производители ПЛК также предоставляют специальные модули аналогового ввода, которые можно использовать для непосредственного приема низкоуровневых сигналов (таких как термосопротивление RTD, термопара и т. д.).
Кроме того, некоторые датчики, такие как поворотные энкодеры, выдают серию импульсов, а выходная частота относительно высока (выше 20 кГц).Хотя эти импульсные сигналы также могут считаться цифровыми величинами, обычные цифровые модули ввода не могут их правильно распознать.Выберите модуль высокоскоростного счета.
Различные модули ввода-вывода имеют разные схемы и характеристики, которые напрямую влияют на область применения и цену ПЛК, и их следует выбирать разумно в соответствии с реальной ситуацией.
4. Назначьте точки входа/выхода
После выбора модели ПЛК и модулей ввода/вывода (I/O) сначала спроектируйте общую схему конфигурации системы ПЛК.Затем, в соответствии со схемой компоновки процесса, обратитесь к конкретным инструкциям или руководствам, связанным с ПЛК, чтобы соединить входной сигнал с точкой входа и выходным управлением. Нарисуйте схему подключения ввода-вывода, соответствующую сигналу и точке вывода, одну за другой, чтобы то есть электрическая принципиальная схема ввода/вывода ПЛК.
После выбора модели ПЛК количество точек ввода/вывода является важным фактором, определяющим цену системы управления и рациональность конструкции.Следовательно, в случае выполнения одной и той же функции управления количество точек ввода/вывода может быть упрощено за счет разумного проектирования.
5. Конструкция цепи безопасности
Цепь безопасности — это цепь, которая защищает нагрузку или объект управления и предотвращает ошибки в работе или отказы управления для цепного управления.При непосредственном управлении нагрузкой схема защиты возвращает входной сигнал на ПЛК, так что ПЛК может выполнять обработку защиты.Контур безопасности обычно учитывает следующие аспекты.
(1) Защита от короткого замыкания Во внешней выходной цепи ПЛК должен быть установлен предохранитель для защиты от короткого замыкания.Лучше всего установить предохранители в цепи каждой нагрузки.
(2) Блокировка и меры блокировки В дополнение к обеспечению взаимной блокировки цепи в программе, меры аппаратной блокировки также должны быть приняты во внешней проводке ПЛК, чтобы обеспечить безопасную и надежную работу системы.
(3) Защита от потери напряжения и меры аварийного останова Линия питания внешней нагрузки ПЛК должна иметь меры защиты от потери напряжения.Когда электропитание восстанавливается после временного сбоя питания, внешняя нагрузка ПЛК не может запуститься сама по себе без нажатия кнопки «Старт».Другая функция этого метода подключения заключается в том, что когда при особых обстоятельствах требуется аварийный останов, питание нагрузки может быть отключено нажатием кнопки «аварийный останов», а сигнал «аварийного останова» вводится в ПЛК. .
(4) Предельная защита В некоторых случаях, например, для подъемников, которые могут представлять опасность при превышении предела, установите предельную защиту.Когда срабатывает предельная защита, питание нагрузки напрямую отключается, и сигнал одновременно поступает в ПЛК.
3. Разработка программного обеспечения системы управления ПЛК
Разработка программного обеспечения является основой проектирования системы управления ПЛК.Чтобы хорошо спроектировать прикладное программное обеспечение ПЛК, мы должны полностью понимать производственный процесс, технические характеристики и требования к управлению контролируемым объектом.Различные функции управления системой выполняются с помощью прикладного программного обеспечения ПЛК.
1. Содержание разработки прикладного программного обеспечения ПЛК
Проектирование прикладного программного обеспечения ПЛК относится к процессу компиляции пользовательских программ управления и формирования соответствующих файлов в соответствии со структурой оборудования и технологическими требованиями системы управления с использованием соответствующего языка программирования.Основное содержание включает: определение структуры программы;определение ввода/вывода, промежуточных знаков, таблиц параметров, таких как таймеры, счетчики и области данных;программирование;написание инструкций к программам.Разработка прикладного программного обеспечения ПЛК также включает в себя настройку устройств человеко-машинного интерфейса (ЧМИ), таких как текстовые дисплеи или сенсорные экраны, а также другие специальные функциональные модули.
2. Ознакомиться с контролируемым объектом для составления плана работы оборудования
На основе конструкции аппаратного обеспечения системы, в соответствии с требованиями производственного процесса, проанализируйте логическую взаимосвязь между каждым входом/выходом и различными операциями и определите количество обнаружения и метод управления.И спроектируйте содержание работы и последовательность работы каждого оборудования в системе.Для более сложных систем система может быть разделена и управляться в соответствии с физическим местоположением или функцией управления.В более сложных системах обычно требуется рисовать блок-схему управления системой, чтобы четко указать последовательность и условия действий, а в простых системах этого обычно не требуется.
3. Знаком с языком программирования и программным обеспечением
Знакомство с языком программирования и программным обеспечением для программирования является необходимым условием для программирования.Основная задача этого шага - получить подробное представление о программном обеспечении и его операционной системе, используемой в соответствии с соответствующими руководствами, выбрать одну или несколько подходящих форм языка программирования и ознакомиться с его системой инструкций и классификацией параметров, особенно обратите внимание к тем, которые могут быть использованы в программировании.Команды и функции для использования.
Лучший способ познакомиться с языком программирования — это работать на компьютере, скомпилировать несколько тестовых программ и провести пробные прогоны на платформе моделирования, чтобы детально понять функции и использование инструкций, заложить хорошую основу для последующую разработку программы и избегать обходных путей.
4. Определите таблицу параметров
Определение таблицы параметров включает определение ввода/вывода, промежуточного флага, таймера, счетчика и области данных.Формат определения и содержимое таблицы параметров различаются в зависимости от системы и личных предпочтений, но содержимое, в основном, одинаковое.Общий принцип дизайна — простота использования и максимальное количество деталей.
Перед началом программирования необходимо определить таблицу входных/выходных сигналов.Основой является электрическая принципиальная схема ввода/вывода ПЛК.Номер точки ввода и номер точки вывода каждого ПЛК имеют свои собственные четкие правила.После определения модели и конфигурации ПЛК входной/выходной сигнал ПЛК должен быть соотнесен с номером входа/выхода (адресом) и сведен в таблицу.
Как правило, в таблице входных/выходных сигналов должно быть четко указано положение шаблона, номер адреса ввода/вывода, имя и тип сигнала и т. д. В частности, содержимое аннотации таблицы определения ввода/вывода должно быть как можно более подробным.Адреса должны быть расположены в порядке от меньшего к большему, насколько это возможно, и не пропускать неопределенные или запасные точки, чтобы их было легко найти и использовать при программировании, отладке и изменении программы.
Однако промежуточные флаги, таймеры, счетчики и области данных могут быть недостаточно четко определены перед программированием.Как правило, они определяются по мере использования в процессе программирования и унифицируются с таблицей входных/выходных сигналов в середине процесса программирования или после завершения программирования.
5. Программирование
Если есть поддержка операционной системы, попробуйте использовать расширенную форму языка программирования, например, язык лестничных диаграмм.Во время процесса записи, в соответствии с фактическими потребностями, определите таблицу сигналов промежуточных флагов и таблицу единиц хранения одну за другой и обратите внимание на резервирование достаточного количества общедоступных областей временного хранения для экономии использования памяти.
Поскольку во многих небольших ПЛК используются простые программаторы, можно вводить только коды команд.После того, как лестничная диаграмма разработана, также необходимо скомпилировать программу кода лестничной диаграммы в соответствии с инструкциями и составить список программ.После знакомства с выбранной системой команд ПЛК легко написать программу со списком операторов в соответствии с релейной схемой.
В процессе написания программы необходимо вовремя комментировать скомпилированную программу, чтобы не забыть связи между ними.Комментарий должен включать описание функции сегмента программы, логическую взаимосвязь, идею дизайна, источник и назначение сигнала и т. д., чтобы облегчить чтение и отладку программы.
6. Тестирование программы
Тестирование программы является важной частью всей работы по проектированию программы, оно позволяет предварительно проверить реальный эффект работы программы.Тестирование программы и написание программы неразделимы, и многие функции программы модифицируются и совершенствуются в тесте.
При тестировании начните с каждого функционального блока, задайте входной сигнал, наблюдайте за влиянием изменения входного сигнала на систему и при необходимости используйте приборы и измерители.После завершения тестирования каждого функционального блока подключите все программы и протестируйте интерфейс каждой части.пока доволен.
Процедурные испытания могут проводиться в лаборатории или на месте.Если проверка программы выполняется на месте, необходимо изолировать ПЛК от сигнала на месте, чтобы избежать несчастных случаев.
7. Составление руководства по программе
Руководство по программе представляет собой исчерпывающий документ с описанием всего содержания программы и кратким изложением всей работы по разработке программы.Основная цель написания состоит в том, чтобы позволить пользователям программы понять основную структуру программы и способы решения определенных проблем, а также метод чтения программы и вопросы, на которые следует обратить внимание во время использования.
Спецификация программы обычно включает в себя основу дизайна программы, базовую структуру программы, анализ каждого функционального блока, используемые формулы и принципы, источник и процесс работы каждого параметра, тестовую ситуацию программы и т. д.
Каждый шаг в описанном выше процессе является незаменимым звеном в разработке прикладной программы.Чтобы разработать хорошую прикладную программу, каждая ссылка должна быть сделана хорошо.Однако ядром прикладного программирования является написание программы, а остальные этапы находятся в его ведении.
8. Часто используемые методы программирования
Методы программирования ПЛК в основном включают метод проектирования опыта и метод логического проектирования.Логический дизайн основан на логической алгебре путем записи логических выражений ввода и вывода, а затем преобразования их в лестничную диаграмму.Поскольку общий процесс логического проектирования более сложен, а цикл длиннее, большинство из них используют эмпирический метод проектирования.Если система управления более сложная, можно использовать блок-схему.Так называемый эмпирический дизайн основывается на некоторых типовых приложениях, в соответствии с конкретными требованиями объекта управления к системе управления выбирают некоторые базовые звенья, правильно комбинируют, модифицируют и улучшают, чтобы она стала программой, отвечающей требованиям управления. требования.Общий эмпирический метод проектирования не имеет общих правил. Соблюдать правила можно, и только непрерывно накапливая и обогащая себя большим количеством программных проектов, постепенно формируя собственный стиль проектирования.Качество разработки программы и время, затрачиваемое на ее разработку, часто во многом зависят от опыта программиста.
Многие из так называемых общеупотребительных базовых звеньев являются производными от преобразования схемы управления контактором реле.Она очень похожа на принципиальную схему релейного контактора, а входной и выходной сигналы и функции управления также примерно одинаковы.Для инженеров и техников, знакомых с принципами проектирования систем управления контакторами, несомненно, очень удобно и быстро освоить язык построения релейных диаграмм.
4. Противоинтерференционная конструкция системы управления ПЛК
Хотя ПЛК специально разработан для промышленной производственной среды и обладает сильной защитой от помех, если среда слишком суровая, электромагнитные помехи особенно сильны или ПЛК установлен и используется неправильно, это все равно может повлиять на безопасность и надежность ПЛК. система контроля.Принесите скрытые опасности.Поэтому при проектировании системы управления ПЛК также необходимо обратить внимание на защиту от помех.
1. Меры против помех
Практика показала, что существует множество ситуаций, когда система управления ПЛК выходит из строя из-за помех, вносимых источником питания.Обычный источник питания системы ПЛК питается от сети.Из-за широкого охвата электросети она будет подвержена электромагнитным помехам во всех местах и наводить напряжение и ток в линии.В частности, изменения в электросети, перенапряжения при переключении, запуск и остановка крупного энергетического оборудования, гармоники, вызванные передачей переменного и постоянного тока, и короткие замыкания в электросети. Переходные воздействия и т. д. передаются на источник питания через линию передачи.Примите следующие меры, чтобы уменьшить количество отказов системы управления ПЛК, вызванных помехами источника питания.
(1) Используйте источник питания с отличными характеристиками для подавления помех, создаваемых электросетью.В системе управления ПЛК источник питания занимает очень важное место.Вмешательство энергосистемы в систему управления ПЛК происходит в основном через источник питания системы ПЛК (например, источник питания ЦП, источник питания ввода-вывода и т. д.), источник питания передатчика и источник питания прибора с прямым электрическим соединением с система ПЛК.Теперь для источника питания системы ПЛК обычно используется источник питания с лучшими характеристиками изоляции, но для источника питания передатчика и источника питания прибора с прямым электрическим подключением к системе ПЛК он не получил достаточно внимания, хотя определенная степень изоляции была принята.Меры, но, как правило, недостаточные, в основном потому, что параметры распределения используемого изолирующего трансформатора велики, способность подавлять помехи плохая, а синфазные и дифференциальные помехи соединены последовательно через силовую связь.Следовательно, для питания передатчиков и приборов с общим сигналом следует выбирать распределители с малой распределенной емкостью и широкими полосами подавления (например, с несколькими технологиями изоляции, экранирования и индуктивности рассеяния), чтобы уменьшить помехи системы ПЛК.Кроме того, для обеспечения бесперебойного питания сети можно использовать источники бесперебойного питания (ИБП) для повышения безопасности и надежности электроснабжения.Кроме того, ИБП обладает хорошей изоляцией от помех, что является идеальным источником питания для системы управления ПЛК.
(2).Меры аппаратной фильтрации В случаях сильных помех или высоких требований к надежности следует использовать изолирующий трансформатор с экранирующим слоем для питания системы ПЛК.Фильтр также может быть подключен последовательно на первичной обмотке изолирующего трансформатора, как показано на рисунке.
(3) Правильно выберите точку заземления и улучшите систему заземления.
2. Конструкция заземления системы управления
Хорошее заземление является важным условием для обеспечения надежной работы ПЛК, что позволяет избежать опасности случайного поражения электрическим током.Обычно заземление преследует две цели: одна для безопасности, а другая для подавления помех.Совершенная система заземления является одной из важных мер защиты системы управления ПЛК от электромагнитных помех.Методы заземления системы заземления обычно можно разделить на три метода: последовательное одноточечное заземление, параллельное одноточечное заземление, многоветвевое одноточечное заземление, которое является третьим методом заземления.ПЛК использует третий метод заземления, то есть отдельное заземление.
Заземляющий провод системы управления ПЛК включает заземление системы, заземление экрана, заземление переменного тока и защитное заземление.Воздействие системы заземления на систему ПЛК в основном связано с неравномерным распределением потенциала каждой точки заземления.Существует разность потенциалов земли между разными точками заземления, которая вызывает ток контура заземления и влияет на нормальную работу системы.Например, экранирующий слой кабеля должен быть заземлен в одной точке.Если экранирующий слой кабеля Если оба конца заземлены, существует разность потенциалов земли, и через экранирующий слой протекает ток.При возникновении нештатных ситуаций, таких как удары молнии, ток заземления будет больше.Кроме того, экранирующий слой, заземляющий провод и земля могут образовывать замкнутый контур.Под действием изменяющегося магнитного поля в экранирующем слое возникнет наведенный ток, который будет мешать сигнальной цепи через связь между экранирующим слоем и жилой провода.Если система перепутана с другим заземлением, результирующая циркуляция заземления может привести к неравномерному распределению потенциала на земле, что повлияет на нормальную работу логической схемы и аналоговой схемы в ПЛК.Устойчивость ПЛК к помехам логического напряжения низкая, а логическая помеха распределения потенциала земли может легко повлиять на логическую работу и хранение данных ПЛК, что приведет к путанице данных, сбою программы или сбою.Распределение смоделированного потенциала земли приведет к снижению точности измерения, вызывая серьезные искажения и неправильную работу измерения и контроля сигнала.
3. Меры по предотвращению помех ввода/вывода
Помехи, вносимые сигналом, приведут к неправильной работе сигнала ввода/вывода, и точность измерения будет значительно снижена.В тяжелых случаях это может привести к повреждению компонентов.Для систем с плохими характеристиками изоляции это также вызовет взаимные помехи между сигналами, вызовет обратный поток системной шины общего заземления и вызовет изменения логических данных, сбои или сбои.Следующие меры могут быть приняты для снижения влияния помех ввода-вывода на систему ПЛК.
(1) Выберите модули ввода-вывода с точки зрения защиты от помех.
(2) Внимание при установке и подключении:
①Линии питания, линии управления, линии питания ПЛК и линии ввода-вывода должны быть подключены отдельно, а изолирующий трансформатор должен быть соединен с ПЛК и вводом-выводом витыми парами.Разделите линию ввода/вывода и линию высокого напряжения ПЛК.Если они должны находиться в одном линейном слоте, можно добавить раздел.Лучше всего прокладывать линии в отдельных слотах.Сведите отвлекающие факторы к минимуму.
②ПЛК должен находиться вдали от источников сильных помех, таких как электросварочные аппараты, мощные кремниевые выпрямители и мощное оборудование, и его нельзя устанавливать в одном распределительном шкафу с высоковольтными электроприборами.ПЛК в шкафу должен находиться далеко от линии электропередач (расстояние между ними должно быть больше 200 мм).Индуктивные нагрузки, установленные в том же шкафу, что и ПЛК, такие как реле большой мощности и катушки контакторов, следует подключать параллельно цепям RC.
③Вход и выход ПЛК должны быть проложены отдельно, а значение переключения и аналоговое значение также должны быть проложены отдельно.Для передачи аналогового сигнала следует использовать экранированный провод, экранирующий слой должен быть заземлен с одного конца, а сопротивление заземления должно быть меньше 1/10 сопротивления экранирующего слоя.
④ Не используйте один и тот же кабель для выходной линии переменного тока и выходной линии постоянного тока, а выходная линия должна быть как можно дальше от линии высокого напряжения и линии питания, чтобы избежать параллельности.
(3) Рассмотрим проводку терминала ввода/вывода:
Как правило, входная проводка не должна быть слишком длинной, но если внешние помехи невелики и падение напряжения невелико, входная проводка может быть соответственно длиннее.Линии ввода/вывода должны быть разделены.Подключить к входной клемме в виде нормально разомкнутого контакта максимально, чтобы составленная лестничная схема соответствовала принципиальной схеме реле, которая легко читается.За исключением аварийной остановки, предельной защиты и т. д.
Проводка выходной клеммы разделена на независимый выход и общий выход.В разных группах могут использоваться выходные напряжения разных типов и уровней напряжения.Но выход в той же группе может использовать только источник питания того же типа и того же уровня напряжения.Поскольку выходные компоненты ПЛК упакованы на печатной плате и подключены к клеммной колодке, при коротком замыкании нагрузки, подключенной к выходным компонентам, печатная плата сгорит.Когда используется релейный выход, размер индуктивной нагрузки, которую он несет, влияет на срок службы реле.Поэтому при использовании индуктивной нагрузки следует выбирать ее разумно, либо следует добавить развязывающее реле.
(4) Правильно выберите точку заземления и улучшите систему заземления.
(5) Подавление помех преобразователя частоты
5. Отладка системы управления ПЛК
Отладка системы является необходимым шагом перед официальным вводом системы в эксплуатацию.В отличие от системы управления реле, система управления ПЛК имеет как аппаратную, так и программную отладку.По сравнению с релейной системой управления аппаратная отладка системы управления ПЛК относительно проста, в основном это компиляция и отладка программы ПЛК.Как правило, это может быть выполнено в соответствии со следующими этапами: компиляция прикладной программы и отладка в автономном режиме, проверка оборудования системы управления, онлайн-отладка прикладной программы, отладка на месте, обобщение соответствующих материалов, и система официально введена в эксплуатацию.
