如何選購(gòu)、選型最恰當(dāng)?shù)?a target="_blank">PLC

每一間自動(dòng)化制造商和代理商都會(huì)跟隨技術(shù)的進(jìn)步與市場(chǎng)的變化適時(shí)的發(fā)布新型的 PLC。每年都會(huì)有新的自動(dòng)化工程師進(jìn)入技術(shù)經(jīng)理職位。每年都會(huì)有來(lái)自專(zhuān)業(yè)學(xué)校的初級(jí)工程師由進(jìn)入自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)研發(fā)領(lǐng)域。因此，如何選購(gòu)最恰當(dāng)?shù)腜LC永遠(yuǎn)是最基礎(chǔ)也是最重要的課題。選購(gòu)選型失敗所導(dǎo)致的損失有的時(shí)候?qū)τ诠こ添?xiàng)目的損害是致命的。本文論述的PLC選型選購(gòu)雖然基于臺(tái)達(dá)公司，但是引用原則適合一般的選購(gòu)選型設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：PLC 選購(gòu) 選型 技術(shù)經(jīng)理

1 引言

在PLC日益成為工廠自動(dòng)化基本技術(shù)平臺(tái)的時(shí)代，如何選用一部適用的PLC以達(dá)到真正需要，而又能符合經(jīng)濟(jì)效益，是一項(xiàng)重要課題。PLC本身強(qiáng)調(diào)的特色是：體積小、功能高、性能強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便、程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易、模塊擴(kuò)充有彈性、聯(lián)機(jī)容易等。針對(duì)上述特色說(shuō)明，選擇符合功能需求與經(jīng)濟(jì)效益的PLC系統(tǒng)。本文雖然基于臺(tái)達(dá)系列PLC論述，但是引用原則適合一般的選購(gòu)選型設(shè)計(jì)。

2選用PLC的參考條件

各廠家所生產(chǎn)或代理PLC所具有的功能都大同小異，差異并不顯，因此以受控制系統(tǒng)的大小、未來(lái)的擴(kuò)展性、及經(jīng)費(fèi)預(yù)算來(lái)考慮。在選擇上，可先就廠商PLC目錄做初步的決定，可能考慮的要項(xiàng)如下：

2.1提供的基本容量特色

（1）輸入信號(hào)之電壓范圍。
（2）提供之指令功能：基本的操作指令、可延伸之應(yīng)用指令、數(shù)據(jù)處理指令、算數(shù)指令、PID指令等等。
（3）PLC之指令處理速度(即執(zhí)行速度)通常以u(píng)sec計(jì)。
（4）內(nèi)含之內(nèi)存容量，通常以K bytes計(jì)。
（5）定時(shí)器、計(jì)數(shù)器功能。
（6）資料緩存器的容量。
（7）I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)充量。
（8）其它特殊功能：如浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、萬(wàn)年歷與系統(tǒng)時(shí)鐘、高速計(jì)算能力等等。

2.2外圍之可擴(kuò)充能力

(l)與個(gè)人計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)的方便性。
(2)使用個(gè)人計(jì)算機(jī)編譯軟件之容易性。
(3)D/A或A/D轉(zhuǎn)換模塊之供應(yīng)。
(4)PLC網(wǎng)絡(luò)功能。
(5)控制運(yùn)動(dòng)裝置功能，如步進(jìn)馬達(dá)、伺服馬達(dá)、定位控制器。

2.3 PLC的電源規(guī)格

絕大多數(shù)是以交流(AC)為電源，應(yīng)注意如下事項(xiàng)：

(1)電壓之范圍。
(2)電源斷電的可允許瞬問(wèn)時(shí)間為多長(zhǎng)，PLC仍不受影響且繼續(xù)動(dòng)作。
(3)電源的保護(hù)措施，和所能容忍的最大使用電壓及電流。
(4)整個(gè)機(jī)臺(tái)的功率消耗量為多少V、A或W。

2.4 PLC輸入規(guī)格注意事項(xiàng)

(l)輸入之最大電壓。
(2)輸入可允許的最大電流。
(3)輸入為0N時(shí)之最小電流。
(4)輸入為OFF時(shí)之最大電流。
(5)回路的絕緣型態(tài)。

2.5 PLC輸出規(guī)格注意事項(xiàng)

(l)外部電壓的型態(tài)及值。
(2)是電阻性負(fù)載或電感性負(fù)載。
(3)當(dāng)輸出開(kāi)路時(shí)的最大泄露電流值。
(4)輸出端在0N時(shí)及0FF時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。
(5)輸出回路所采用的回路絕緣方式。

2.6環(huán)境條件

（1）PLC使用的溫度范圍。
（2）耐震性。
（3）耐撞擊性。
（4）耐噪聲。
（5）耐電擊之能力。
（6）系統(tǒng)的整個(gè)絕緣抗阻。
（7）接地的設(shè)置。
（8）工作環(huán)境的限制，主要是IP防護(hù)等級(jí)。

3使用前檢查與日常維護(hù)

3.1使用前檢查

(l)檢查電源接線(電源OFF)。電源端子接線錯(cuò)誤、直流輸入線與電源線短路，或輸出線之a(chǎn)短路等均會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞PLC。在接通電源前先檢查電源及接地的接線，以及輸入/輸出接線。

(2)程序及檢查：電源0N，DVP-PLC，STOP。使用外圍裝置將程序?qū)懭胫鳈C(jī)之后，將寫(xiě)入程序讀出、并使用程序檢查功能(請(qǐng)參考HPP中文操作手冊(cè))來(lái)檢查程序之回路與文法是否正確。

(3)運(yùn)轉(zhuǎn)與測(cè)試：電源ON、PLC-RUN。RUN輸入端及COM端導(dǎo)通的話(huà)，或?qū)UN開(kāi)關(guān)撥至0N位置，處于運(yùn)轉(zhuǎn)模態(tài)，運(yùn)轉(zhuǎn)中可藉由HPP來(lái)變更定時(shí)器(T)、計(jì)數(shù)器C，緩存器(D)之設(shè)定值及暫存值，并可強(qiáng)制輸出接點(diǎn)作ON/OFF動(dòng)作。使用HPP可呼叫出各部繼電器之ON/OFF動(dòng)作及T、C、D之設(shè)定值與現(xiàn)在值。

(4)LED指示燈檢測(cè)異常。電源指示上POWER燈正常時(shí)主機(jī)通上電源時(shí)LED亮綠燈，如果主機(jī)通上電源時(shí)指示燈不亮若拆掉+24V導(dǎo)線，指示燈會(huì)亮，表示PLC的DC負(fù)載過(guò)大，這時(shí)請(qǐng)另行準(zhǔn)備DC24V電源供應(yīng)器。

（5）電池電壓指示(BATT、LOW燈)：

·當(dāng)電池電壓不足時(shí)本指示燈亮，同時(shí)特殊補(bǔ)助繼電器ON o當(dāng)此燈開(kāi)始亮起，約一個(gè)月后程序(當(dāng)使用RAM時(shí))自動(dòng)消失，而靠電池作停電記憶之記憶區(qū)全部歸0。
·當(dāng)此燈亮?xí)r請(qǐng)交換新電池(建議五年更換一次)。
·當(dāng)主機(jī)蓋拿下即可更換電池。
·如果特殊補(bǔ)助繼電器被驅(qū)動(dòng)的話(huà)，即使電池電壓已降低BATT，VLED仍不會(huì)點(diǎn)亮，但特殊補(bǔ)助繼電器將被設(shè)定為ON。
·如果電池電壓下降，則用來(lái)設(shè)定定時(shí)器、計(jì)數(shù)器或其它目的的資料緩存器內(nèi)的資料將不可靠。

? （6）程序錯(cuò)誤指示(PROG.E燈閃爍)：

·定時(shí)器/計(jì)數(shù)器忘了設(shè)定而使用該號(hào)接點(diǎn)、程序回路不合理、電池電力不足、或是因外來(lái)之噪聲干擾導(dǎo)致程序內(nèi)容產(chǎn)生變化時(shí)，此點(diǎn)閃爍。此時(shí)，請(qǐng)檢查程序是否正確，是否有較強(qiáng)之噪聲干擾源存在，電池電壓是否不足。
·當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)可由Hpp按[OTHER]鍵兩次，即可顯現(xiàn)出偵錯(cuò)號(hào)碼，另外亦可由D1004來(lái)顯示值。偵錯(cuò)號(hào)碼請(qǐng)參考功能說(shuō)明。
·CPU錯(cuò)誤指示：ERROR燈亮。
· 當(dāng)cpu因外來(lái)噪聲或異物侵入而失控，或程序執(zhí)行時(shí)間超過(guò)0.1秒時(shí)，CPU，ERROR將點(diǎn)亮。在PLC電源0N狀況下，插拔內(nèi)存卡匣也會(huì)使CPU-LED點(diǎn)亮。
·關(guān)掉電源一會(huì)兒再打開(kāi)電源，然后再使PLC運(yùn)轉(zhuǎn)。若此時(shí)PLC可正常運(yùn)轉(zhuǎn)，請(qǐng)檢查可能發(fā)生的噪聲源，或PLC內(nèi)部有否異物侵入。
· PLC接地線至少2平方 (AWG14)盡量使接地線長(zhǎng)度縮短，建議采用Class接地(接地阻抗低于100?如果因接地不正確而使PLC功能不正常請(qǐng)將接地線自端子拆除，此時(shí)需將主機(jī)與擴(kuò)充機(jī)之接地端子連接在一起。
·當(dāng)?shù)鼐€自PLC拆除時(shí)，若錯(cuò)誤指示由CPU-LED變成PROG.E時(shí)，請(qǐng)查看程序之執(zhí)行周期時(shí)間是否過(guò)長(zhǎng)(超過(guò)100ms以上)?執(zhí)行周期時(shí)間存放在資料緩存器D1012。

（7）輸入信號(hào)顯示：

·輸入信號(hào)ON/OFF狀態(tài)由輸入指示燈顯示，也可由Hpp或計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)畫(huà)面叫出監(jiān)控。
·當(dāng)輸入開(kāi)關(guān)之ON定格電流過(guò)大時(shí)，輸入開(kāi)關(guān)會(huì)發(fā)生接觸不良的情況請(qǐng)注意。
·輸入開(kāi)關(guān)并接指示燈作輸入顯示時(shí)，請(qǐng)注意當(dāng)開(kāi)關(guān)OFF時(shí)，PLC仍會(huì)因?yàn)椴⒔灾甘緹糁畾堄嚯娏鞯年P(guān)系，造成PLC輸入點(diǎn)無(wú)法OFF而形成誤動(dòng)作。
·凡是比程序執(zhí)行時(shí)間短之外部輸入點(diǎn)ON/OFF，CPU無(wú)法有效的抓取。
·PLC主機(jī)或I/0擴(kuò)充機(jī)座上之DC24V電源供應(yīng)端過(guò)負(fù)載或短路時(shí)，內(nèi)部保護(hù)回路會(huì)自動(dòng)的將電壓降低而造成PLC停機(jī)。此種情況下，請(qǐng)將24+之配線全部拿開(kāi)再檢查配線。
·千萬(wàn)不要在輸入端外加電壓，尤其是AC 110V/220V將造成輸入回路燒毀。
·主機(jī)與I/O擴(kuò)充機(jī)座之輸入端子臺(tái)是可自由插入/拔除的。

（8）輸出信號(hào)顯示。若輸出負(fù)載未能依LED狀態(tài)的ON/OFF動(dòng)作可能原因有：

·輸出接點(diǎn)因過(guò)載或短路造成接點(diǎn)損壞或不良。
·主機(jī)或擴(kuò)充機(jī)端子臺(tái)是可拆式，有可能接觸不良，重新再鎖緊。
·外加之電源線路有問(wèn)題。

3.2日常維護(hù)檢查

（1）鋰電池壽命約5年，需更換。
（2）輸出接點(diǎn)電流較大或O N/OFF頻繁者要注意接點(diǎn)壽命，檢查更換。
（3）PLC使用于振動(dòng)機(jī)械上時(shí)要注意端子的松動(dòng)現(xiàn)象。
（4）注意Plc的外圍溫度( O-55方)濕度(35-85%RH不結(jié)露)及粉塵。
（5）鋰電池電壓太低，面板上BATT.low燈會(huì)亮，雖然程序尚可保持一月以上。
（6）更換電池方法步驟：切電源、取下上蓋板、拔下舊電池、30秒內(nèi)插上新電池、固定新電池并蓋好上蓋板。

4 結(jié)束語(yǔ)

PLC選購(gòu)選型是一個(gè)多目標(biāo)綜合優(yōu)化的過(guò)程，既包括工程技術(shù)問(wèn)題，也包括經(jīng)濟(jì)成本問(wèn)題，因此如何選購(gòu)最恰當(dāng)?shù)腜LC常常是工程經(jīng)理們難于把握的。選購(gòu)選型失敗所導(dǎo)致的損失由時(shí)候?qū)τ诠こ添?xiàng)目是致命的。例如指令速度是否滿(mǎn)足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性？例如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否滿(mǎn)足項(xiàng)目要求？例如資料緩存器的容量是否滿(mǎn)足用戶(hù)程序長(zhǎng)度要求？本文的某些技術(shù)細(xì)節(jié)難免局限于具體的PLC品牌特點(diǎn)，但是幾乎所有的PLC均有相應(yīng)的功能定義，可以經(jīng)過(guò)恰當(dāng)?shù)膶?duì)比轉(zhuǎn)化成為普遍適用的原則。