由內(nèi)至外，4招教你設計一個完整的PLC應用系統(tǒng)
一、項目分析
1．項目分析
工程技術人員首先要對工程項目進行分析，即項目工程的控制流程和每個流程的控制類型，并對整個項目可能出現(xiàn)問題做出預判。
（1）分析控制流程。分析控制流程時，建議繪制相關的控制流程圖，清晰的標注每一步工作的內(nèi)容和到下一步的條件。
（2）分析控制類型和預估PLC選型所需參數(shù)。一般PLC適用于四種控制類型，即順序控制，過程控制，運動（或位置）控制和網(wǎng)絡通信等。工程技術人員在分析控制要求后，根據(jù)繪制的控制流程圖，將每個控制流程的控制類型進行分類，再根據(jù)項目的復雜程度將組合出控制類型，因此前期準確地分析每一步的控制類型，將有助于選型的準確和問題的預估。
在分析項目控制類型的同時，工程技術人員還要預估PLC選型所需要的重要參數(shù)值。如順序控制中的I/O點數(shù)；若使用編碼器，要根據(jù)編碼器的參數(shù)計算其輸出脈沖的頻率值，進而換算成PLC高速計數(shù)的脈沖頻率。再如，過程控制中模擬量數(shù)和模擬量精度、運動控制中PLC對于伺服驅動器反饋信號的響應速度和PLC高速脈沖輸出的數(shù)量，以及在網(wǎng)絡通信時，所選PLC是否支持相應的網(wǎng)絡類型等參數(shù)。
2．預估可能出現(xiàn)的問題
對于可能出現(xiàn)問題的預估是工程分析中較難的環(huán)節(jié)。這不僅需要工程技術人員對現(xiàn)場的工作環(huán)境和整個項目控制難點能夠較好地把握，還要對可能出現(xiàn)的突發(fā)情況和危險具有前期預判。
（1）設備工作環(huán)境的把握。工程人員需要對生產(chǎn)環(huán)境有較全面的認識。如紡織機械所處工作環(huán)境的空氣濕度高、振動較大，所以設計PLC系統(tǒng)時要做好防震處理。又如建材加工廠的環(huán)境溫度比較高，并且有很大的粉塵和較強的靜電，因此工程技術人員要在保證電氣控制柜通風良好的前提下，進一步做好防塵和除靜電處理。
設備工作環(huán)境的把握不僅僅局限于物理的環(huán)境，隨著PLC應用的深入，更需考慮人員因素。如設備操作人員的素質(zhì)較低時，需要開發(fā)較為簡練的設備操作界面。
（2）項目難點的預期。項目難點的預期其實就是對項目核心問題的把握。如噴氣織機設備的控制核心就是如何快速有序地控制電磁閥，利用壓縮空氣的摩擦力來牽引緯紗穿過紡織梭，完成紡織的引緯工作，這需要PLC具有非?？斓捻憫俣?。在確定項目難點后，工程技術人員可以根據(jù)難點來對PLC進行選型。從整個項目的角度出發(fā)，項目的難點就是系統(tǒng)設計的特點，也是PLC選型的方向。
（3）項目危險的前期預估。在項目設計前期，工程技術人員需對本項目可能出現(xiàn)的危險情況進行預判。如順序控制或運動控制中調(diào)試設備時對于誤動作的防護；在過程控制中，測試時是否有高壓，高溫或者有毒有害物質(zhì)以及相關的防護措施。在項目設計前期對危險進行預估有助于加強工程技術人員的安全意識。
二、PLC硬件選型
PLC的選型是工程技術人員根據(jù)前期項目分析和項目難點的預期來選擇合適PLC，主要依據(jù)以下原則。
1．先特殊后一般原則
根據(jù)工程經(jīng)驗，大多數(shù)工程項目中制約PLC選型的因素主要集中在幾個關鍵點上，所以應遵循先特殊后一般的原則選擇PLC。
所謂特殊即項目有哪些特殊的控制要求，不同控制類型有著不同的首要制約因素。如順序控制中，CPU的程序容量和I/O點的擴展能力為PLC選型的主要因素。過程控制中，則以控制模擬量的數(shù)量和模擬量的精度作為出發(fā)點進行選型。在較為簡單的運動控制中，PLC需要接收來自現(xiàn)場編碼器送回的位置信號并相應地發(fā)出一定頻率的脈沖來控制伺服電機，因此PLC處理數(shù)據(jù)的速度、輸入端接收高速脈沖的能力和輸出端高速脈沖的發(fā)送能力將成為PLC選型的首要因素。而在大型復合項目中，需使用不同的PLC組網(wǎng)，因此PLC支持的網(wǎng)絡類型則成為PLC選型的首要因素。
工程技術人員需按照本項目的核心需求，將不同的控制要求按照從特殊到一般的順序進行排列，如此選型將事半功倍，更可降低工程的整體難度。
2．由下至上原則
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