1.分析原有系统的工作原理
了解被控设备的工艺过程和机械的动作情况,根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。
2.PLC的I/O分配
确定系统的输入设备和输出设备,进行PLC的I/O分配,画出PLC外部接线图。
3.建立其它元器件的对应关系
确定继电器电路图中的中间继电器、时间继电器等各器件与PLC中的辅助继电器和定时器的对应关系。
以上(2)和(3)两步建立了继电器电路图中所有的元器件与PLC内部编程元件的对应关系,对于移植设计法而言,这非常重要。在这过程中应该处理好以几个问题:
1)继电器电路中的执行元件应与PLC的输出继电器对应,如交直流接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯等;
2)继电器电路中的主令电器应与PLC的输入继电器对应,如按钮、位置开关、选择开关等。热继电器的触点可作为PLC的输入,也可接在PLC外部电路中,主要是看PLC的输入点是否富裕。注意处理好PLC内、外触点的常开和常闭的关系。
3)继电器电路中的中间继电器与PLC的辅助继电器对应;
4)继电器电路中的时间继电器与PLC的定时器或计数器对应,但要注意:时间继电器有通电延时型和断电延时型两种,而定时器只有“通电延时型”一种。
4.设计梯形图程序
根据上述的对应关系,将继电器电路图“翻译”成对应的“准梯形图”,再根据梯形图的编程规则将“准梯形图”转换成结构合理的梯形图。对于复杂的控制电路可划整为零,先进行局部的转换,最后再综合起来。
5.仔细校对、认真调试
对转换后的梯形图一定要仔细校对、认真调试,以保证其控制功能与原图相符。
组合逻辑设计法的理论基础是逻辑代数。我们知道,逻辑代数的三种基本运算“与”、“或”、“非”都有着非常明确的物理意义。逻辑函数表达式的线路结构与PLC梯形图相互对应,可以直接转化。
如图1所示为逻辑函数与梯形图的相关对应关系,其中图1a是多变量的逻辑“与” 运算函数与梯形图,图1b为多变量“或”运算函数与梯形图,图1c为多变量“或”/“与”运算函数与梯形图,图1d为多变量“与”/“或”运算函数与梯形图。
1.接地系统的基本要求
设备、控制系统良好的接地,不仅是保证人身安全所需的“电击防护”措施,而且也是抑制干扰、减小电磁干扰、提高系统可靠性的重要手段,在设计、施工阶段必须予以重视。
PLC控制系统对接地的一般要求如下:
①系统接地必须良好,对于PLC控制系统,接地电阻应小于4Q。
②接地线必须有足够大的线径,独立安装的PLC基本单元,应使用截面积在2.5nim2以上的黄/绿线与系统保护接地线(PE)连接。
③模块化结构的PLC,各模块与机架间一般可以通过模块本身的接地连接端,使得各模块与叽架间保持良好的接地,但机架与系统保护地之间应保证接地良好,应使用截面积在2.5mm2以上的黄/绿线与系统保护接地线(PE)连接。
④系统中的其他控制装置(如驱动器、变频器等)的接地必须同样符合规范,并独立接地。
按照DIN EN标准规定,各控制装置的接地线的线径如表7-4.1所示。表中“通过固定的连接”是指控制装置通过导电基座与良好接地的电气柜(元件安装板)进行接地连接时的要求。
⑤系统中的各类屏蔽电缆的屏蔽层、金属软管、走线槽(管)、分线盒等均必须保证接地良好。
2.各类不同接地的处理
在PLC系统中,主要有以下几种与接地有关的常用“地”,需要根据不同的情况进行分别处理。
(l)数字信号地
数字信号地是指系统中各种开关量(数字量)的OV端,如接近开关的OV线、PLC输入的公共OV、晶体管输出的公共OV等。
数字信号地在PLC控制系统中,原则上只需要按照PLC规定的输入/输出连接方式进行连接即可,无须另外考虑专门的地线,也不需要与PE线进行连接,详见本书7.3节“I/O接口设计”部分。
(2)模拟信号地
模拟信号地是指系统中各类模拟量的OV端,如用于驱动器(变频器)的速度给定电压输出、测速反馈输入、传感器输入等。
模拟信号通常采用差动输出/输入,各信号间的OV各自独立,因此,模拟信号地一般不允许进行相互间的连接,也不允许与系统的PE线进行连接。
用于模拟量输入/输出的连接线,原则上应使用带有屏蔽的“双绞”电缆,屏蔽电缆的屏蔽层必须根据不同的要求与系统的PE线连接。
(3)保护地
保护地是指系统中各控制装置、用电设备的外壳接地,如电动机、驱动器的保护接地等。这些保护地必须直接与电柜内的接地母线(PE母线)连接,不允许控制装置、用电设备的PE线进行“互连”。
(4)直流电源地
系统直流电源地是指除PLC内部电源以外的外部直流电源的OV端(PLC内部直流电源的OV端,一般与PLC的数字信号地共用)。可以分以下几种情况进行处理:
①当PLC输入/输出直流电源分离时,用于PLC输入的直流电源的OV,必须按本章7.3节“I/O接口设计”部分的要求,与PLC的OV公共线进行连接。用于PLC输出的直流电源,根据需要,可以不与PLC的OV公共端连接或与PLC的OV公共端连接。
②当PLC输入/输出直流电源共用时,直流电源的OV必须与PLC的OV公共线连接。用于PLC输入/输出的直流电源OV与系统接地(PE)线之间,根据系统的实际需要,可以连接也可以不连接。
③单独用于PLC系统执行元件的直流电源OV,原则上不与PLC的OV连接,但一般需要与系统的接地(PE)线进行连接。
(5)交流电源地
交流电源地是指系统中使用的交流电源的OV端(或N线),如220V控制回路的OV端、交流照明电路、交流指示灯的OV端等。
在交流控制回路使用隔离变压器时,出于“电击防护”等方面的考虑,为了让变压器起到“隔离”作用,原则上不应将交流电源的OV端与系统接地(PE)线相连。
从抗干扰的角度考虑,控制系统的PE线原则上也不应与电网的N线相连。但在某些进口机床上,也有使用特殊的“短接端”,将交流电源的OV端、N线、接地(PE)线进行相互连接的情况。
PLC控制系统通常属于1MHz以下的低频电路的范畴,因此,一般应采用“单点接地”的接地方式。
T&C TAC-502P SN:990179
T&C TAC-502P SN:990180
Mettler Toledo PANTHER PANTHER2000 C710
Idec HG2F-SS22VF
Pacific Scientific R24HSNA-HS-NS-NV-03
LG Master K-500 K5P-15H
LG Master K-1000 K7B-6MH
Danfoss 175L0572
Foxboro 158RNA-CE30-BF
Panasonic MDD303A1WE AR22G2L-10B3G
PANASONIC VR-0672A VR0672A
Kenwood AG-253 Oscillator
Siemens 6ES5 095-8MA05
Super Vexta SG61005
Tellabs QMH 509 QMH509 V1.0 G703-75-Q
Tellabs QMH 509 QMH509 V1.0 G703-120-Q
Tellabs OMH V2.0 760077103
Omron R88S-H310G
DAIICHI NEKKEN C-28B Ecoa Z C-28B
Omron C200H-APS03 C200HAPS03
Tellabs QMH 509 V3.0 G703-120-Q
Vexta UDK5114NW2 PK564BW-P36
Keyence FC-2000 FC2000 FC-500
Hitachi CPU-20HA64QBDHCDD
Qualidyne 9010A-9EJ-001
Qualidyne 901B-9EJ-002
Qualidyne 6010B-9EJ-002
Mission Power Solution 97923212
AR22G2L-10B3G
Markem 1480
Trane BMTW000BA0A15000A80000
Trane BMTW000BA0A00400A10000
TDK TRM003C
Trane BMTS000 BAB40A17000100
HC Power ECT25-C1010
Omron CS1H-CPU63H AR22G2L-10B3G
Yaskawa Electric SGD-02BE-RY110 SGD02BERY110
THK LX-S LXS with OP-1 OP1
NEC M-967295 M967295 NPM132 D 610 20 P0W
NEC M-967296 M967296 NPM133 D 610 20 P0W
Siemens S26321-D317 S26321D317
P-880209-4 CONT-SON
Baldor 135-PSL-0 135PSL0
Vicor MegaPac MP4-75539
Komatsu KDW5A-3CGH/NT
Siemens S26261-D600 GS11 K9 WS26261-D600-Z1-5-36
Siemens S26261-D530 GS18 K6 WS26261-D530-Z1-2-36
Siemens S26261-D610-V1 GS5 S26261D610V1
Siemens S26261-D414-V1 GS5 K7 W26261-D414-Z1-2-36
Siemens S26261-D602 GS9 W26261-D602-Z1-5-36
Siemens S26261-D624-V2 GS10 W26261-D624-Z1-2-36
Siemens S26321-D317-V2 GS2 WBG10 W26321-D317Z1-2-36
Cisco 1751 Router S/N:FHK07372060
National Instruments NI PXI-6031E
Anritsu MA2421A
HP 6554A SN:3634A00407
HP 6554A SN:3634A00411
Omron R88M-W75030H R88MW75030H
Nemic Lambda HR-12-28V HR-12-28
Nemic Lambda FS-300A-24-I6 AR22G2L-10B3G
Shinkawa 2186-008
Shinkawa 2286-004
Parker Hann. AT6250-240V AT6250240V
Hitachi YTR24DH
Ingersoll-Rand 1X35869
Peacock CR-10A
IntraAction AGM-4010BJ24-38
I.R IRKH91/16 IRKD91/16
Leica StereoZoom4A AR22G2L-10B3G
Omron 3F88L-132
Fuji Seimitsu Denki PHC-2
XU-948 Checker SN: 08D001
Heto Dry GD-1
Nilfisk 11731003
Omron MA010 3G8B2-MA010 3G8B2MA010
Cisco 2509 Router 2500 Series S/N:250986498
Cisco 2509 Router 2500 Series S/N:251001973
Cisco 2511 Router S/N: 25298984
Kyowa WGA-710A
Inb 667961-002 AR22G2L-10B3G
Computer Boards Inc CI0-DAS802/16 CI0DAS802/16
Minitub EmbryonentransportKit S/N 840108
EdgeTech 0563-6501 05636501
Ohm PS-101B PS101B
Parker Compumotor AT6400 AT6400-120V-NSK 4-Axis
Omron CJ1W-NC213 CJ1WNC213
Kyoto KEM AT-400E
Stemshire GM73242101 20FCC32
Norb Networks NTDK97AB
Norb NT5K21AA AR22G2L-10B3G
LH Super-Mite SM71-E3088/208
LH Super-Mite SMA61-E3963/230
Powertec 9N12-62-372-FG-34-S1746A
Power-One MAP130-1012C MAP1301012C
EP ENNA EPS-EC60-23 EPSEC6023
XP Power 101280 101280-01 10128010128001
American AD1587/4
Kenwood PWR18-2TP
NTN K-ECA46
AES AES 950-6
DIAVAC CT-2P
Pack Driver AK-BX556M AR22G2L-10B3G
Vexta RKD514L-C
Super-Mite 846670-015 SM11/230A
HITACHI KP-D20B
SUS XA-C1E S/N:XC200101
Keyence CV-550 CV550
Samsung Techwin AR22G2L-10B3G SRU-FK0100
HAKKO CD40H Monitor
LG Glofa K4Q-TR4A K4QTR4A
LG Glofa K4I-D24A K4ID24A
IAI Corp. DS-SA5L-150 DSSA5L150
LG Industrial System GM4-B06E GM4B06E
Pro-face Proface FP2500-T11 FP2500T11
HP 75000 Series C E1485C