PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方法

◆ 控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
◆ 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)根據(jù)
◆ 機(jī)型及I/O模塊的選擇
◆ 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)文件
◆ 系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)
◆ I/O模塊供電電源設(shè)計(jì)
◆ 系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)
◆ 電纜設(shè)計(jì)和敷設(shè)

（一）控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

明確對(duì)控制對(duì)象的要求，然后根據(jù)實(shí)際需要確定控制系統(tǒng)類型和系統(tǒng)工作時(shí)的運(yùn)行方式，即總體方案的實(shí)際內(nèi)容。

1、PLC控制系統(tǒng)類型

由PLC構(gòu)成的單機(jī)控制系統(tǒng)可分為下列四種類型。

（1）由PLC構(gòu)成的單機(jī)控制系統(tǒng)
（2）由PLC構(gòu)成的集中控制系統(tǒng)
（3）由PLC構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng)
（4）由PLC構(gòu)成遠(yuǎn)程I/O控制系統(tǒng)

2、系統(tǒng)的運(yùn)行方式

用PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)有三種運(yùn)行方式，即自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)。

（1）自動(dòng)運(yùn)行方式。自動(dòng)運(yùn)行方式是控制系統(tǒng)的主要運(yùn)行方式。這種運(yùn)行方式的主要特點(diǎn)是在系統(tǒng)工作過(guò)程中，系統(tǒng)按給定的程序自動(dòng)完成被控對(duì)象的動(dòng)作，不需要人工干預(yù)，系統(tǒng)的啟動(dòng)可由PLC本身的啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行，也可由PLC發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，由操作人員確認(rèn)并按下啟動(dòng)響應(yīng)按鈕后，PLC自動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)。

（2）半自動(dòng)運(yùn)行方式。這種運(yùn)行方式的特點(diǎn)是系統(tǒng)在啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中的某些步驟需要人工干預(yù)才能進(jìn)行下去。半自動(dòng)方式多用于檢測(cè)手段不完善，需要人工判斷或某些設(shè)備不具備自控條件，需要人工干涉的場(chǎng)合。

（3）手動(dòng)運(yùn)行方式。手動(dòng)運(yùn)行方式不是控制系統(tǒng)的主要運(yùn)行方式，而是用于設(shè)備調(diào)試、系統(tǒng)調(diào)整和特殊情況下的運(yùn)行方式，因此它是自動(dòng)運(yùn)行方式的輔助方式。

3、PLC的停運(yùn)方式

有正常停運(yùn)、暫時(shí)停運(yùn)和緊急停運(yùn)三種。

（1）正常停運(yùn)。 由PLC的程序執(zhí)行，當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行步驟執(zhí)行完且不需要重新啟動(dòng)執(zhí)行程序時(shí)，或PLC接收到操作人員的停運(yùn)指令后，PLC按規(guī)定的停運(yùn)步驟停止系統(tǒng)運(yùn)行。

（2）暫停方式。用于程序控制方式時(shí)暫停執(zhí)行當(dāng)前程序，使所有輸出都設(shè)置成OFF狀態(tài)，待暫停解除時(shí)將繼續(xù)執(zhí)行被暫停的程序。另外也可用暫停開(kāi)關(guān)直接切斷負(fù)荷電源，同時(shí)將此信息傳給PLC，以停止執(zhí)行程序，或者把CPU的RUN切換成STOP，以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的暫停運(yùn)行。

（3）緊急停運(yùn)方式。是在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備出現(xiàn)異常情況或故障時(shí)，若不中斷系統(tǒng)運(yùn)行，將導(dǎo)致重大事故或有可能損壞設(shè)備，此時(shí)必須使用緊急停運(yùn)按鈕使整個(gè)系統(tǒng)立即停運(yùn)。它是既沒(méi)有連鎖條件也沒(méi)有延遲時(shí)間的停運(yùn)方式，緊急停運(yùn)時(shí)，所有設(shè)備都必須停運(yùn)，且程序控制被解除，控制內(nèi)容復(fù)位到原始狀態(tài)。

（二）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)根據(jù)

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)必須根據(jù)控制對(duì)象而定，應(yīng)包括控制對(duì)象的工藝要求、設(shè)備狀況、控制功能、I／O點(diǎn)數(shù)，并據(jù)此構(gòu)成比較先進(jìn)的控制系統(tǒng)。

1、工藝要求

機(jī)械手的控制系統(tǒng)為例，討論工藝要求所包含的內(nèi)容和對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。所要了解的工藝過(guò)程如下圖所示。

2、設(shè)備狀況

設(shè)備狀況應(yīng)滿足整個(gè)工藝要求。

3、控制功能

根據(jù)工藝要求和設(shè)備狀況就可提出控制系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的控制功能。只有掌握了要實(shí)現(xiàn)的控制功能，才能據(jù)此設(shè)計(jì)系統(tǒng)的類型、規(guī)模、機(jī)型、模塊、軟件等內(nèi)容。