PLC系统选型:
在PLC 日益成为工厂自动化基本技术平台的时代,如何选用一部适用的PLC 以达到真正需要,而又能符合经济效益,是一个重要问题。在这次题目中,我们选用S7-1200控制器。 S7-1200 控制器具有模块化、结构紧凑、功能全面等特点,适用于多种应用,能够保障现有投资的长期安全。由于该控制器具有可扩展的灵活设计,符合工业通信最高
标准
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的通信接口,以及全面的集成工艺功能,因此它可以作为一个组件集成在完整的综合自动化解决
方案
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中,成为制造行业中的创新系统解决方案。
一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨,以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可以从以下几个方面来考虑:
1、对输入/输出点数的选择
要先弄清楚控制系统的I/O 总点数,再按实际所需总点数的15~20%留出备用量(为系统的改造等留有余地)后确定所需PLC 的点数。本次设计中模拟输入点数为20个,模拟输出点数为2个,数字输入点数为13个,数字输出点数为5个。
2、对存储容量的选择
PLC 存储器容量的估算方法:对于仅有开关量输入/输出信号的电气控制系统,将所需的输入与输出点数之和乘以8,就是所需PLC 存储器的存储容量(单位为bit)。
3、对I/O 响应时间的选择
PLC 的I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟(一般在2~3 个扫描周期)等。对开关量控制的系统,PLC 的I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求,可不必考虑I/O 响应问题。但对模拟量控制的系统,特别是闭环控制系统就要考虑这个问题。
4、根据输出负载的特点选型
不同的负载对PLC 的输出方式有相应的要求。但固态—MOSFET输出型的PLC 有许多优点,如导通压降小,有很好的隔离作用,机械寿命长,额定负载下的触点寿命较长,价格相对较适合,承受瞬时过电压和过电流的能力较强。所以动作频繁的直流负载可以选择固态—MOSFET输出型的PLC。
CPU选型:
与一般计算机一样,CPU是PLC的核心,它按PLC中系统程序赋予的功能控制PLC有条不紊的进行工作[18]。CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。
本次设计中所选用的型号是CPU 1212C。
它的工作存储器为25KB, 装载存储器为1MB,保持性存储器为2KB。
本地集成I/0口数字量为6点输入/4点输出。
模拟量为2路输出。
信号模块扩展数为2个。
最大本地I/O-数字量为82。
最大本地I/O-模拟量为15。
扩展模块选型
1. 模拟输入模块选型:SM 1231 AI8×13位
SM 1231 AI8×13位模块是价格适中、高速13位模拟量输入模块。这种模块能在625μs内将模拟量输入转换成相应的数字值。SM1231具有8路模拟量输入。对于本次设计所需的模拟输入点数为20个,所以应该选用3块SM 1231模块。
2. 模拟输出模块选型:SM 1232 AQ4×14位
输出特性:模拟输出点数为4,电压输出为±10V,电流输出为0~20mA。电压的分辨率全量程为14位,电流的分辨率全量程为13位。输出电压的数字量范围为-27648—27648,电流的数字量范围为0—27648。电压输出最小负载为1000Ω,电流输出的最大负载为600Ω。本次设计中的模拟输出中需要2个点,所以应该配置1块模拟输出扩展模块。
3. 数字输入/输出模块选型:
SM1223 DI 16×24V DC DQ 16×24V DC
本设计选用的数字量I/O混合模块SM1233为16输入∕16输出,输出类型为固态—MOSFET。固态—MOSFET的使用寿命长,精度高。对于在海上风能发电来说,器件的寿命越长越好。
1)输入性能
(1)本模块输入类型为源型16路输入,输入电压允许最大连续值为30V(DC),
允许浪涌为35V(DC)/0.5s。
(2) 输入标称值为24V(DC)/4mA,逻辑1信号最小为15V(DC)/2.5mA,逻
辑0信号最大为5V(DC)/1mA。
光电隔离指标为500mV(AC),1min。每组16点。允许的漏电流最大为10μA。
(4) 连接电缆长度最长为300米(非屏蔽电缆)和500米(屏蔽电缆)。
2)输出性能
(1)输出类型为固态--MOSFET。16路数字量输出,输出电压允许范围为20.4 —
28.8V (DC)。
(2)断开到接通开关延迟最长为50μs,接通到断开最长延迟为200μs。
(3)16路输出可同时接通,电缆长度150米(非屏蔽电缆)和500米(屏蔽电缆)。
4. 电源模块选型:PM 1207
S7 1200控制器的电源选型只有一种类型,即为PM 1207。输入为120/230V AC,
输出为24V DC/2.5A。
5. 通信模块选型:CB 1241 RS485
本设计所选型号为CB 1241 RS485。其中发送器和接收器的型号为RS485,发
送器差动输出电压为R L =100Ω时最小为2V,R L =54Ω时最小为1.2V。电缆长度,屏蔽电缆最长为1000m。
6.输入仿真器选型:SIM 1247
在调试及实际运行期间用于测试程序的仿真模块。
浙公网安备 33021202002483