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玻璃旋转门主控芯片选择及辅助电路设计

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玻璃旋转门主控芯片选择及辅助电路设计

发布日期:2018-05-17 作者:鸿发自动门 点击:

一、PLC的简要介绍

PLC即可编程序控制器(Programmable Controller,简称PC),在其早期主要应用于开关量的逻辑控制,因此也称可编程序控制器为可编程序逻辑控制器PLCProgrammable Logical Controller)。

可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置。它具有体积小、编程简单、功能强、抗干扰能力强、可靠性高、灵活通用与维护方便等优点,目前在冶金、化工、交通、电力等工业控制领域获得了广泛的应用,成为了现代工业控制的四大支柱(可编程序控制器技术、机器人技术、CAD/CAM和数控技术)之一。

在可编程序控制器问世以前,工业控制领域中是以继电器控制占主导地位的。这种由继电器构成的控制系统存在明显的缺点:体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度不高,尤其对生产工艺多变的系统适应性差。如果生产任务和工艺发生变化,就必须重新设计,并改变硬件结构,这不仅影响了产品更新换代的周期,而且对于比较复杂的控制系统来说,不但设计困难,而且其可靠性不高,查找和排除故障也往往是费时和困难的。

在这种形势下,60年代末可编程控制器在美国首先出现,当时叫可编程逻辑控制器PLCProgrammable Logic Controller),目的是用来取代继电器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象,将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。

随着半导体技术,尤其是微处理器和微型计算机技术的发展,到70年代中期以后,PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器,输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路,这时的PLC已不再是逻辑判断功能,还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。

PLC通过数字式和模拟式的输入输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用微处理器的优点。

可编程控制器对用户来说,是一种无触点设备,改变程序即可改变生产工艺,因此可在初步设计阶段选用可编程控制器,在实施阶段再确定工艺过程。另一方面,从制造生产可编程控制器的厂商角度看,在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器,适合批量生产。由于它本身具有可靠性高,编程简单,使用方便,控制系统构成简单等优点,可编程控制器正成为工业控制领域的主流控制设备,在世界各地发挥着越来越大的作用。

二、PLC的选型

通过分析可知,所需的控制的电气元器件有按钮开关和指示灯等。具体如表3-1所示。 通过对旋转门控制要求的分析,PLC控制输入信号有22个,输出接点共8个。按照预留15%-20%的接点数来计算,输入接点至少要30个,输出接点至少要10个。 

本系统是个简单控制系统,按一般经验来估算,同时由上段对I/O接点的分析主要有:开关量输入字节数:30×15=450 

开关量输出字节数:10×8=80 

系统推断定时器/计数器字节数:8×1=8 

总计大约需要538个字节数容量。加上预留30%,有1K的程序容量足够了。 由以上可得,同时兼顾经济性原则。在常用的PLC产品中SIMATIC-S7-200系列可编程控制器是当今国内外最新,最具特色、最具代表性的PLC。在此系列PLC中设置了高数计数器,对来自特定的输入继电器的高频脉冲进行中断处理,扩大了PLC的应用领域。本系统选择了SIMATIC-S7-200PLC,参数见表3-1。由PLC型号主回路电压AC100240V;输入端参数为电压DC24V,电流5/7mA;继电器输出端电压AC150VDC30V以内。 

PLC性能参数表

三、 PLCI/O点分配

输入输出端口的保护及分配: PLC输入口电压定额一般为直流24V,有一些输入口是不接电源的,输出口的电压定额常接工频低压交流电源和直流电源。当输入口端连接电感类设备时,为了防止电路关断时刻产生高电压对输入输出口造成破坏,应在感性元件两端加接保护元件