摘要：在現代化的工業生產設備中，有大量的數字量及模擬量的控制裝置，例如電機的起停，電磁閥的開閉，產品的計數，溫度、壓力、流量的設定與控制等，工業現場中的這些自動控制問題，可編程控制器(PLC)已成為解決的zui有效的工具之一。PLC控制系統設計時應注意以下幾點。
　　
　　在現代化的工業生產設備中，有大量的數字量及模擬量的控制裝置，例如電機的起停，電磁閥的開閉，產品的計數，溫度、壓力、流量的設定與控制等，工業現場中的這些自動控制問題，可編程控制器(PLC)已成為解決的zui有效的工具之一。PLC控制系統設計時應注意以下幾點。
　　
　　一、可編程序控制器(PLC)及編程器的選購：
　　
　　目前市場上的PLC產品眾多，除國產品牌以外，國外的品牌有：日本OMRON、MITSUBISHI、FUJI、IDEC、HITACHI、松下，德國的西門子，韓國的LG等，如何選購PLC產品呢？
　　
　　1.系統首先應確定系統用PLC單機控制還是用PLC形成網絡，由此計算輸入、輸出(I/O)點數，并且在選購PLC時要在實際需要點數的基礎上預留10%的余量。
　　
　　2.確定負載類型根據PLC輸出端所帶負載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點動作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出還是晶體管輸出，或是晶閘管輸出。不同的負載選用不同的輸出方式對系統的穩定運行是很重要的。
　　
　　3.存儲容量與指令的執行速度是PLC選型的重要指標，一般存儲量越大、速度越快的PLC價格就越高，盡管國外各廠家產品大體相同，但也有一定區別。
　　
　　4.“COM”點的選擇，
　　
　　不同的PLC產品，其“COM”點的數量是不一樣的，有的一個“COM”點帶8個輸出點，有的帶4個輸出點，也有帶1個或2個輸出點。當負載的種類多且電流大時，采用一個“COM”點帶1-2個輸出點的產品，當負載種類少數量多時，采用一個“COM”點帶4-8個輸出點產品。
　　
　　5.因為各生產廠家的開發軟件不同，系統地兼容性也是選購時的重點，目前還沒有發現*兼容的產品，應根據系統合理選用PLC產品。
　　
　　6.編程器的選購：
　　
　　PLC編程可采取三種方式：一是用一般的手持式編程器，它只能用廠家規定的語句表中的語句編程。正中方式易于現場調試并且體積小成本低，但它的效率低適應機種類型少，比較適用于系統容量小、用量少的系統中。二是圖形編程器編程，這種方式采用圖形方式編程，方便直觀，一般電氣人員短期就可以應用自如，但編程器價格較高。三是用IBM及其兼容個人計算機+PLC軟件包編程，這種方式是效率zui高的一種方式，也是zui常用的一種方式，但大部分軟件包價格昂貴。
　　
　　7.盡量選用大公司的產品，因為其產品質量有保障，且好，一般售后服務也較好，有利于以后產品的擴展與軟、硬件升級。　　
　　二、輸入、輸出回路的設計
　　
　　1.電源回路
　　
　　PLC供電一般為AC85-240V(也有DC24V)，適應電源范圍較寬，但為了抗干擾，應加裝電源凈化元件(如電源濾波器、1：1隔離變壓器等)
　　
　　2.PLC上DC24V電源的使用
　　
　　各公司PLC產品上一般都有DC24V電源，但該電源容量小，為幾十毫安至幾百毫安，用其帶負載時應注意容量，同時做好防短路措施(因為該電源的過載或短路將影響PLC的運行)。
　　
　　3.外部DC24V電源
　　
　　若輸入回路有DC24V供電的接近開關、光電開關等，而PLC上的DC24V電源容量不夠時，要從外部提供DC24V電源；但該電源的“一”端不要與PLC的DC24V電源的“一”以及“COM”端相連，否則會影響PLC的運行。
　　
　　4.輸入的靈敏度
　　
　　各生產廠家對PLC的輸入電壓和電流都有規定，當輸入元件的輸入電流大于PLC的zui大輸入電流或有漏電流時，就會有誤動作，降低靈敏度。所以應適用弱電流輸入并對漏電流采取防護措施，并且選用輸入為供漏型輸入的PLC。
　　
　　兩線式傳感器(光電開關、無觸點開關)有LED的限位開關時，輸入漏電流會產生錯誤輸入或燈亮，對策為連接泄放電阻降低輸入阻抗，阻值由圖1中公式推導：
　　
　　晶體管或雙向可控硅輸出時，若接到一個較大沖擊電流的設備上，就必須考慮保護晶體管和可控硅。晶體管和可控硅可以經受額定電流10倍的沖擊電流，如果超出，可按圖2、圖3之一來減少它：
　　
　　5.對感性負載處理
　　
　　在輸入、輸出端接感性負載時，要在負載兩端并聯一個沖擊抑制器或二極管，二極管的陰極與電壓㈩極側連接。
　　
　　6.外部互鎖與接地
　　
　　利用PLC控制電機正反轉等正、反動作時，為避免PC的異常動作引起事故及機械損壞，應在外部組成一個連鎖回路。
　　
　　接地：GR端子是大地接地端子。用防止感應電的接地線(截面積2mm2以上的電線)采用第三種接地方式(接地電阻100Ω以下)。
　　
　　LG是噪音濾波器中性端子，若因噪音大而產生誤動作，或為了防止電擊，把LG與GR短接，采用第三種接地方式。接地線的長度在20m以內為宜。
　　
　　接地線與其它設備共用或與建筑物的金屬結構連接會適得其反，受到惡劣影響。
　　
　　7.PLC外部驅動電路
　　
　　對于PLC輸出不能直接帶動負載的情況下，必須在外部采用驅動電路，可以用固態繼電器或晶閘管電路驅動，同時應采用保護電路和浪涌吸收電路。
　　
　　另外PLC的輸入輸出布線也有一定要求，請參照各公司的使用說明書。
　　
　　三、擴展模塊的選用
　　
　　對于小的系統，如80點以內的系統，一般不需要擴展；當系統較大時，就要擴展。不同公司的產品，對系統總點數及擴展模塊數量都有限制，當擴展仍不能滿足需要時，可采用網絡結構。同時，有些廠家產品的個別指令不支持擴展模塊，因此，在進行軟件編程時要注意。當采用溫度等模擬模塊時，各廠家也有一些規定，請參閱相關技術手冊。
　　
　　四、PLC的網絡設計
　　
　　當用PLC進行網絡設計時，其難度比PLC單機控制大得多，首先應選用自己比較熟悉的機型，對其基本指令和功能指令有較深入的了解，并且指令的執行速度和用戶程序存儲容量也應仔細了解。否則不能適應實時要求，造成系統崩潰。另外對通信接口，通信協議、數據傳送速度等也要考慮。
　　
　　zui后還要向PLC的廠家尋求網絡設計和軟件支持及詳細技術資料，至于選用幾層工作站，依照系統大小而定。
　　
　　五、軟件編制
　　
　　在編制軟件前，應首先熟悉所選用的PLC產品說明書，待熟悉后再編程。若采用圖形編程器或軟件包編程，則可直接編程，若用手持編程器編程，應先畫出梯形圖，然后編程，這樣可以減少出錯，速度也快，編成完成后先空運轉，待各個動作正常后，再在設備上調試。