硬件设计是plc控制系统至关重要的一个环节,关系着plc控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。
1.plc及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等。
2.选定plc的机型和分配i/o点后,硬件设计的主要内容就是电气控制系统原理图的设计、电气控制元器件的选择和控制柜的设计。
3.电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。控制电路中包括plc的i/o接线和自动、手动部分的详细连接等。电器元件的选择丰要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
1、plc控制系统的输入电路设计
plc供电电源一般为ac 85~240v,适应电源范围较宽,但为了抗干扰,应加装电源净化元件(如电源滤波器、1:1隔离变压器等);plc输入电路电源一般应采用dc 24v,同时其带负载时要注意容量,并做好防短路措施,这对系统供电安全和plc安全至关重要,因为该电源的过载或短路都将影响plc的运行。一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍,plc输入电路电源支路加装适宜的熔丝,防止短路。
2、plc控制系统的输出电路设计
依据牛产工艺要求,各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出,它适应高频动作,并且响应时间短;如果plc系统输出频率为每分钟6次以下,应首选继电器输出,采用这种方法,输出电路的设计简单,抗干扰和带负载能力强。
3、plc控制系统的抗干扰设计
一般采用以下几种方式。
(1)隔离:由于电网中的高频干扰主要是原、副边绕组之间的分布电容耦合而成,所以建议采用1:1超隔离变压器,并将中性点经电容接地。
(2)布线:强电动力线路、弱电信号线分开走线,并日.要有一定的间隔:模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。
(3)屏蔽:一般采用金属外壳屏蔽,将plc系统内置于金属柜之内。金属柜外壳可靠接地,能起到良好的静电、磁场屏蔽作用,防止空间辐射干扰。