PLC电源组件容量的1.5-2倍选择。直流模块的外接电源,其波纹值应满足模块要求;若是模拟量直流模块,尚需用稳压电源。
电压等级:
在选择电源模块时,电压等级是一个比较重要的参数,它要根据现场设备与模块之间的距离来选。当外部线路较长时,可选用AC220V模块;当外线短且控制相对集中时可选择DC24V模块。
输出电路:
PLC的模块输出方式一般有3种:晶体管输出、继电器输出、双向可控硅输出。确定负载类型根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型,是大电流还是小电流,以及PLC输出点动作的频率等,从而确定输出端采用继电器输出,还是晶体管输出,或晶闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式,对系统的稳定运行很重要。
输入电路:
PLC输入电路电源一般应采用DC24V,这对系统供电安全和PLC安全至关重要,同时其带负载(接近开关等)时要注意容量,同时作好防短路措施(因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行),建议该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当熔丝,防止短路。 3.1.2.3 开关量I/O点的节省
相同控制作用且每个接点在编程中仅使用一次的若干个输入接点,可在外部电路进行串、并联后作为一个输入点处理,编程时用常开编程接点。如某个设备的多个故障信号接点可在外部电路串联后接在一个输入点上,而不必占用多个输入点。相同控制逻辑的输出,如集中联锁控制系统发往各现场的启动预告信号,可只用一个输出点,再用接线端子扩展至各现场设备。 3.1.2.4抗干扰措施
由于产生干扰的因素是复杂而多样的,因此采取的抗干扰措施要根据情况而定。PLC供电电源一般为AC85-240V,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:l隔离变压器等);隔离变压器也可以采用双隔离技术,即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地,次级线圈屏蔽层接PLC输入电路的地,以减小高低频脉冲干扰。设
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置一个PLC信号专用接地装置。该装置不能和防雷接地装置、电器设备接地装置有金属连接。接地电阻可参见使用说明书,一般小于100Ω即可。接地线进入PLC控制柜中的信号接地端子排。当出现干扰时将PLC的接线端子与信号接地端子排相连。
3.2 系统的选型设计
3.2.1 系统的设计要求
系统的要求有以下几点:
1. 经济实用,能够适应现场,提高设备的可靠性。 2. 方便现场数据的修改,具有一定的柔性。 3. 保证数据采集的准确,提高生产率。 4. 提高设备自动化率。
根据设计提出的要求,我们优先考虑安全稳定性好、有质量保证的PLC品牌,综合以上的考虑,决定采用OMRON C200Hα系列。
C200Hα是中型机C200H/C200HS的后续机型。α的模块有电源单元、CPU单元、基本I/O单元、特殊功能单元和通信单元,所有模块通过其底部的总线插头安装在CPU底板或I/O扩展底板上。
CPU单元上有内存卡(存储器盒)的插槽,可插接多种存储器盒。外设端口接外围设备如编程器等。有些α机的CPU单元有RS232C口。在CPU上有一个通信板的插槽,插上通信板后,极大地增强了α机的通信联网功能。CPU上的DIP开关设定PC的工作方式。
α机有存储介质为EPROM(电可编程只读存储器)和EEPROM(电可擦可编程只读存储器)两种形式的内存卡(存储器盒)。CPU可以直接读写EEPROM内存卡,CPU改写EEPROM的次数几乎不受限制,但对于EPROM内存卡,CPU只能读出,不能写入。
内存卡能长期保存数据,不需要任何后备电源。内存卡安装在CPU的专用插槽上。用户程序、PC设置、I/O注释、DM区域和其它数据区域的数据可以作为一个整体保存到内存卡中,以防误操作而修改。当CPU的DIP开关位于ON时,内存卡中的内容会在上电时自动地传送至CPU中。在改变控制功能时,可方使的用替换内存卡来改变设定的程序。
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C200Hα的CPU机架可连接2或3个I/O扩展机架,这取决于CPU的型号。CPU机架由CPU底板、CPU单元、电源单元和I/O单元组成,I/O扩展机架由I/O扩展底扳、电源单元和I/O单元组成。
C200Hα基本I/O单元的I/O地址分配规则是:C200Hα的I/O点为5位数,前3位为通道号,第1位为机架号,CPU主机架为0,最靠近主机架的I/O扩展机架为1,最后一个为3;接着确定单元的槽位号,从机架的最左边开始依次为00,01,…,09(3槽机架槽位号00-02,5槽机架00-04,8槽机架00-07,10槽机架00-09);最后2位是I/O点在单元上的编号。
C200Hα的特殊功能单元和通信联网有以下特点:
1. 特殊功能单元丰富:C200Hα全兼容C200HS/C200H的特殊功能单元。 2. 通信板与通信协议宏功能:α有C200HS/C200H所不具备的通信板和通信协议宏功能。
α机除C200HE-CPU11-E外,其它机型都可以便用通信板,通信板安装在CPU的插槽上。通信板有的带总线连接器,有的带RS232C、RS422/RS485串行口,有的两者兼而有之。其中,01、04通信板上的总线连接器是与SYSMACLink、SYSMAC NET Link、ControllerLink、PC卡等通信单元连接的端口,04、05、06通信板具有通信协议宏功能。
3.通信联网:C200Hα的通信联网功能要强于C200HS/C200H,例如,C200Hα可以接入OMRON的高层信息网Ethernet和中层控制网Controller,而C200HS/C200H则不能。即使入同样的网如SYSMAC Link、SYSMAC NET网,C200Hα的通信功能也扩大了,它不仅支持C模式,还支持CV模式(FINS)通信指令。α
机在入上述四种网时,要在CPU上插入通信扳
C200HW-COM01/04,并通过总线连接器把通信板与通信单元连接起来。
α机兼容C200H的通信单元,即可以使用C200H的通信单元接入HOST Link网、PC Link网,也可以在α机上配置Remote I/O主单元形成远程网。α机也有B7A接口单元进行远程扩展,使用和CQM1同样型号的链接终端。
α机CPU自带的RS232C口支持上位链接、无协议链接、1:1PC链接、NT链接等。
3.2.2 系统的硬件连接
根据系统功能确定PLC使用到的端子如表3-1、3-2所列,硬件原理图
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见附录1。
表 3-1 输入端子分配表
端子 000.00 001.01 001.03 001.04 001.05 001.06 001.07 001.08 001.02 001.09 001.10 001.11 001.12 001.13 001.14 001.15 001.00
名称 启动停止按钮
条形码阅读器传感器 传感器1 传感器2 传感器3
通道1传感器 通道2传感器 通道3传感器 传送带传感器 手动开关1 手动开关2 手动开关3 手动开关4 手动开关5 手动开关6 手动开关7 手动控制开关 RS232C
功能 系统启动
检测控制条形码阅读器工作 1#通道到位检测 2#通道到位检测 3#通道到位检测 1#通道货物到位检测 2#通道货物到位检测 3#通道货物到位检测 检测货物抵达 传送带手动控制 电磁阀1手动控制 电磁阀2手动控制 电磁阀3手动控制 电动机B-1手动控制 电动机B-2手动控制 电动机B-3手动控制 手动控制开关
与条形码阅读器及PC上位机通信
表 3-2 输出端子分配表
端子 002.00 002.01 002.02 002.03 002.04 002.05 002.06 002.07 名称 电机A 电机B-1 电机B-2 电机B-3 推杆电磁阀1 推杆电磁阀2 推杆电磁阀3 报警声光电 功能 驱动货物到达阅读区 驱动货物运行在1#通道 驱动货物运行在2#通道 驱动货物运行在3#通道 驱动货物推进1#通道 驱动货物推进2#通道 驱动货物推进3#通道 报警输出 3.3 软件设计
PLC软件设计主要分主程序、校验程序、数据转换程序、机械控制子程序程序等。
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