在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬的控制裝置，例如電機(jī)的啟停，電磁閥的開閉，產(chǎn)量的計(jì)數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，均采用可編程序控制器（PLC）。本文闡述PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些注意事項(xiàng)。

一、選型

1、系統(tǒng)規(guī)模首先應(yīng)確定是用PLC單機(jī)還是用PLC形成網(wǎng)絡(luò)，由此計(jì)算出PLC輸入、輸出點(diǎn)數(shù)，并且要留有一定余量（10%）。

2、確定負(fù)載類型根據(jù)PLC輸出端所帶的負(fù)載是直流還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點(diǎn)動(dòng)作的頻率和負(fù)載的性質(zhì)（電感性、電阻性）等，確定PLC輸出端的類型是采用繼電器輸出還是晶體管輸出，或晶閘管輸出。

3、存儲(chǔ)容量與速度一般存儲(chǔ)容量越大、速度趕快的PLC價(jià)格就越高，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小合理先用PLC產(chǎn)品。

4、編程器的選購(gòu)PLC編程可采用三種方式：

手持編程器、圖形編程器（梯形圖）用PC機(jī)加PLC軟件包編程效率最高，目前大多使用廠商提供的軟件開發(fā)平臺(tái)。因此，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的大小與難易開發(fā)周期的長(zhǎng)短以資金的情況合選購(gòu)PLC產(chǎn)品。

二、電源部分

PLC可靠工作是追求的目標(biāo)之一。電源干擾主要是通過供電線路的阻抗耦合產(chǎn)生的，是干擾進(jìn)入PLC的主要途徑之一。若有條件，可對(duì)PLC采用單獨(dú)供電，以避免其他設(shè)備啟停對(duì)PLC干擾。在干擾較強(qiáng)或?qū)?性要求很高的場(chǎng)合，可在PLC的交流電源輸入端加接帶屏蔽的隔離變壓器和低通濾波器。隔離變壓器可以抵制從電源線竄入的外來干擾，低能濾波器可以吸收掉電源中的大部分“毛刺”干擾。動(dòng)力部分、控制部分、PLC與I/O電源應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC、I/O電源之間采用雙絞線連接。系統(tǒng)的動(dòng)力線應(yīng)有足夠截面，以降低線路壓降。

三、輸入回路的設(shè)計(jì)

1、PLC上DC24V電源使用PLC產(chǎn)品的DC24V電源，容量小，用其帶時(shí)要注意容量，作好防短路措施。

2、外部DC24V電源若輸入回路有DC24V供電的接近開關(guān)、光電開關(guān)等，而PLC的DC24V電源容量不夠時(shí)，要從外部提供DC24V電源。注意：該電源的“－”端不要與PLC的DC24V的“－”端及“COM”端相連，否則會(huì)影響PLC的運(yùn)行。

3、輸入的靈敏度PLC的端電壓和電流均有規(guī)定，當(dāng)輸入回路串有二極管或電阻（不能完全啟動(dòng)），或者有并聯(lián)電阻或有漏電電流時(shí)，（不能完全切斷），就會(huì)有誤碼動(dòng)作，靈敏度下降，對(duì)此應(yīng)措施。另一方面，當(dāng)輸入器件的輸入電流大于PLC的最大輸入電流時(shí)，也會(huì)引起誤碼動(dòng)作，應(yīng)采用弱電流輸入器件，選用輸入為共漏型的PLC。

四、輸出回路的設(shè)計(jì)

1、各種輸出方式的比較

繼電器輸出：優(yōu)點(diǎn)是不同公共點(diǎn)之間可帶不同的交直流負(fù)載，且電壓也可不同，帶負(fù)載電流可達(dá)2A/點(diǎn)；缺點(diǎn)是不適用于高頻動(dòng)作的負(fù)載。晶閘管輸出；帶負(fù)載能力為0.2A/點(diǎn)，只能帶交流負(fù)載，可適應(yīng)高頻動(dòng)作，響應(yīng)時(shí)間為１ms。晶體管輸出：適應(yīng)于高頻動(dòng)作，響應(yīng)時(shí)間短，一般為0.2ms左右，但只能帶DC0.5A/點(diǎn)，每４點(diǎn)不得大于0.8A.

當(dāng)系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘６次以下時(shí)，應(yīng)首選繼電器輸出，因其電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，抗干擾和帶負(fù)載能力強(qiáng)。

2、抗干擾與外部互鎖

若PLC輸出帶感性負(fù)載，負(fù)載斷電時(shí)會(huì)對(duì)PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊。為此，對(duì)直流感性負(fù)載并接續(xù)流二極管，對(duì)交流感性負(fù)載并接浪涌吸收電路，可有效保護(hù)PLC。

3、PLC外部驅(qū)動(dòng)電路對(duì)于ＰＬＣ輸出不能直接帶動(dòng)負(fù)載的情況，必須在外部采用驅(qū)動(dòng)電路，還應(yīng)采用保護(hù)電路利浪涌吸收電路，且每路有顯示二極管（LED）指示。印制板應(yīng)做成插拔式，以方便維修。

五、安裝與布線

１、安裝位置PLC不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)。與PLC裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)的電感性元件，如繼電器，接觸器的線圈應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路或續(xù)流二極管。PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源，如大功率晶閘管裝置、高頻焊機(jī)和大型動(dòng)力設(shè)備等。

２、信號(hào)線與功率線應(yīng)分開布線不同類型線應(yīng)分別裝入不同管槽，信號(hào)應(yīng)盡量*近地線或接地的金屬導(dǎo)體。當(dāng)信號(hào)線長(zhǎng)度超300M時(shí)，應(yīng)采用中間繼電器轉(zhuǎn)接信號(hào)或使用PLC遠(yuǎn)程I/O模塊。

３、信號(hào)傳輸通常，當(dāng)模擬輸入輸出信號(hào)距PLC較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)采用4-20mA或0－-10mA的電流傳輸方式，而不是電壓傳送方式。傳送模擬信號(hào)的屏蔽層為一端接地。為了泄放高頻干擾，數(shù)字信號(hào)線的屏蔽層應(yīng)并聯(lián)電位均衡線，并將屏蔽層兩端接地。

六、擴(kuò)展模塊的選用

80點(diǎn)以內(nèi)的系統(tǒng)，一般不需要擴(kuò)展，當(dāng)系統(tǒng)較大時(shí)就要擴(kuò)展。當(dāng)擴(kuò)展不能滿足要求時(shí)，可采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。擴(kuò)展模塊種類很多，如單輸入模、單輸出模塊、輸入輸出模塊、溫度模塊、高速輸入模塊等。

七、PLC的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

用PLC進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)難度比PLC單機(jī)控制大得多。首先應(yīng)先用自己較熟悉的機(jī)型，對(duì)其基本指令和功能指令有較深入的了解，并且指令的執(zhí)行速度和用戶程序存儲(chǔ)容量也應(yīng)仔細(xì)了解。否則，不能適應(yīng)實(shí)時(shí)要求，造成崩潰。另外，還要考慮通信接口、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳送速度等。最后，還要向商家尋求網(wǎng)設(shè)計(jì)和軟件技術(shù)支持及詳細(xì)技術(shù)資料。

八、軟件編制

在編制軟件前，應(yīng)首先熟悉所先用的PLC產(chǎn)品軟件說明書。若用圖形編程器或軟件包，則可直接編程，若用手持編程器編程，應(yīng)先畫出梯形圖后再編程。編程結(jié)束后先空調(diào)程序，待各個(gè)動(dòng)作正常后，再在設(shè)備上調(diào)試。