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玻璃旋轉門主控芯片選擇及輔助電路設計

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玻璃旋轉門主控芯片選擇及輔助電路設計

發布日期:2018-05-17 作者:鴻發自動門 點擊:

一、PLC的簡要介紹

PLC即可編程序控制器(Programmable Controller,簡稱PC),在其早期主要應用于開關量的邏輯控制,因此也稱可編程序控制器為可編程序邏輯控制器PLCProgrammable Logical Controller)。

可編程序控制器是以微處理器為基礎,綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術而發展起來的一種通用的工業自動控制裝置。它具有體積小、編程簡單、功能強、抗干擾能力強、可靠性高、靈活通用與維護方便等優點,目前在冶金、化工、交通、電力等工業控制領域獲得了廣泛的應用,成為了現代工業控制的四大支柱(可編程序控制器技術、機器人技術、CAD/CAM和數控技術)之一。

在可編程序控制器問世以前,工業控制領域中是以繼電器控制占主導地位的。這種由繼電器構成的控制系統存在明顯的缺點:體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度不高,尤其對生產工藝多變的系統適應性差。如果生產任務和工藝發生變化,就必須重新設計,并改變硬件結構,這不僅影響了產品更新換代的周期,而且對于比較復雜的控制系統來說,不但設計困難,而且其可靠性不高,查找和排除故障也往往是費時和困難的。

在這種形勢下,60年代末可編程控制器在美國首先出現,當時叫可編程邏輯控制器PLCProgrammable Logic Controller),目的是用來取代繼電器,以執行邏輯判斷、計時、計數等順序控制功能。PLC的基本設計思想是把計算機功能完善、靈活、通用等優點和繼電器控制系統的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優點結合起來,控制器的硬件是標準的、通用的。根據實際應用對象,將控制內容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內。

隨著半導體技術,尤其是微處理器和微型計算機技術的發展,到70年代中期以后,PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器,輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規模甚至超大規模的集成電路,這時的PLC已不再是邏輯判斷功能,還同時具有數據處理、PID調節和數據通信功能。

PLC通過數字式和模擬式的輸入輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC是微機技術與傳統的繼電接觸控制技術相結合的產物,它克服了繼電接觸控制系統中機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點,充分利用微處理器的優點。

可編程控制器對用戶來說,是一種無觸點設備,改變程序即可改變生產工藝,因此可在初步設計階段選用可編程控制器,在實施階段再確定工藝過程。另一方面,從制造生產可編程控制器的廠商角度看,在制造階段不需要根據用戶的訂貨要求專門設計控制器,適合批量生產。由于它本身具有可靠性高,編程簡單,使用方便,控制系統構成簡單等優點,可編程控制器正成為工業控制領域的主流控制設備,在世界各地發揮著越來越大的作用。

二、PLC的選型

通過分析可知,所需的控制的電氣元器件有按鈕開關和指示燈等。具體如表3-1所示。 通過對旋轉門控制要求的分析,PLC控制輸入信號有22個,輸出接點共8個。按照預留15%-20%的接點數來計算,輸入接點至少要30個,輸出接點至少要10個。 

本系統是個簡單控制系統,按一般經驗來估算,同時由上段對I/O接點的分析主要有:開關量輸入字節數:30×15=450 

開關量輸出字節數:10×8=80 

系統推斷定時器/計數器字節數:8×1=8 

總計大約需要538個字節數容量。加上預留30%,有1K的程序容量足夠了。 由以上可得,同時兼顧經濟性原則。在常用的PLC產品中SIMATIC-S7-200系列可編程控制器是當今國內外最新,最具特色、最具代表性的PLC。在此系列PLC中設置了高數計數器,對來自特定的輸入繼電器的高頻脈沖進行中斷處理,擴大了PLC的應用領域。本系統選擇了SIMATIC-S7-200PLC,參數見表3-1。由PLC型號主回路電壓AC100240V;輸入端參數為電壓DC24V,電流5/7mA;繼電器輸出端電壓AC150VDC30V以內。 

PLC性能參數表

三、 PLCI/O點分配

輸入輸出端口的保護及分配: PLC輸入口電壓定額一般為直流24V,有一些輸入口是不接電源的,輸出口的電壓定額常接工頻低壓交流電源和直流電源。當輸入口端連接電感類設備時,為了防止電路關斷時刻產生高電壓對輸入輸出口造成破壞,應在感性元件兩端加接保護元件。對于直流電源,應并接續流二極管,對于交流電路應并接阻容電路。阻容電路中電阻可取51~120歐,電容可以取0.1~0.47uF。電容的額定電壓應大于電源的峰值電源,續流二極管可以選1A的管子,其額定電壓應大于電源電壓的3倍。對PLC輸入端電阻分析,自帶電阻為3k歐,對于DC24V的電流為標準電流,對輸入口保護不需做特別處理。輸出為直流感性負載時,需在負載兩端并聯續流二極管或齊納二極管加以抑制。查有關資料時,在直流感性負載輸出時可選電流為1A左右的二極管,電阻約為50歐左右。本系統中輸出口選交流電源,電阻取65歐。




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