PLC電源和I/O外部電源的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
林建平
發(fā)布于2023-01-31 17:57
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標(biāo)簽:plc電源
①PLC電源設(shè)計(jì)一般而言,PLC的基本電源一般有使用AC100V/240V與DC24V 兩種類型。
當(dāng)PLC采用 ACl00V/240V供電時(shí),通常允許輸入電源電壓波動(dòng)范圍為-15%~ 10%。如:選擇額定輸入電壓為AC100V時(shí),通常允許輸入電壓的變化范圍為AC85~110V;選擇額定輸入電壓為AC240V時(shí),允許的變化范圍為AC200~264V。PLC對外部交流電源的頻率要求較低,允許的頻率變化范圍通常為±3Hz,即選擇額定輸入頻率為50Hz 時(shí),允許輸入頻率的變化范圍為47~53Hz;選擇額定輸入頻率為60Hz時(shí),允許輸入頻率的變化范圍為57~63Hz。
當(dāng)PLC使用DC24V電源時(shí),一般允許輸入電壓的變化范圍為一15%~ 20%(即DC20.4~28.8V,如SIEMENS PLC),部分PLC可以達(dá)到-35%~ 30%(即DC15.6~31.2V,如三菱Q系列PLC)。與其他計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相比,它對輸入電源的要求相對較低,通常容易滿足要求。
但為了保證PLC的正常工作,抑制線路干擾,對于交流AC100V/240V供電的PLC,原則上應(yīng)在電源輸入回路加入隔離變壓器、浪涌吸收器或者采取穩(wěn)壓措施。PLC輸入電源要與設(shè)備動(dòng)力電源、交流控制回路電源、交流輸出電源分離配線,并具有獨(dú)立的保護(hù)回路與獨(dú)立的隔離變壓器。
對于直流DC24V供電的PLC,原則上應(yīng)采用穩(wěn)壓電源供電;至少應(yīng)通過三相橋式整流、濾波后進(jìn)行供電;一般不能使用僅通過單相橋式整流的直流電源直接對PLC進(jìn)行供電。PLC輸入電源要與設(shè)備直流動(dòng)力電源、直流控制回路電源、直流輸出電源分離配線,并具有獨(dú)立的保護(hù)回路,在系統(tǒng)組成較復(fù)雜時(shí),應(yīng)使用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源單獨(dú)對PLC供電。
當(dāng)系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)時(shí),電源模塊的容量應(yīng)保證滿足PLC系統(tǒng)對電源容量的要求,電源模塊的額定輸出容量應(yīng)大于系統(tǒng)中全部組成模塊所消耗的功率總和,并且留有20%~30%的余量。
②I/O外部電源 1/O外部電源是指用于PLC源輸入模塊、PLC輸出模塊、輸入傳感器(如接近開關(guān)等)、輸出執(zhí)行元件的電源。
用于PLC輸入信號(hào)的外部電源一般為DC24V。由于輸入信號(hào)的電壓波動(dòng)可能直接影響到PLC輸入狀態(tài)的變化,故對其要求較高,原則上應(yīng)采用穩(wěn)壓電源供電;至少應(yīng)通過三相橋式整流、濾波后進(jìn)行供電,不能使用僅通過單相橋式整流的直流電源,以防止輸入信號(hào)采樣的錯(cuò)誤。
用于PLC輸出信號(hào)的外部電源與PLC的輸出形式及負(fù)載要求有關(guān),可以是交流,也可以是直流。特別當(dāng)采用繼電器接點(diǎn)輸出時(shí),電源要求完全取決于負(fù)載。
通常情況下,PLC對輸出電源的要求要低于輸入電源。如:對于直流24V中間繼電器、電磁閥類負(fù)載,一般可以使用單相橋式整流的直流電源。但是,當(dāng)PLC的輸出需要作為系統(tǒng)其他控制裝置(如CNC等)的輸入時(shí),必須根據(jù)后者的要求選擇輸出電源。
③PLC總供電系統(tǒng)總供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì),必須根據(jù)控制對象的性質(zhì)、技術(shù)要求、系統(tǒng)的組成情況、使用環(huán)境條件等進(jìn)行具體分析,后面將給出PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)示范實(shí)例,以供讀者參考。
作為PLC總供電系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)原則,應(yīng)注意如下幾個(gè)方面。
a.在系統(tǒng)中,與PLC有關(guān)的全部電源,均可以通過設(shè)備的總電源開關(guān)進(jìn)行分?jǐn)?,?shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的隔離。
b.PLC作為系統(tǒng)主要的控制裝置,原則上應(yīng)在設(shè)備總電源接通后,無需其他啟動(dòng)操作,即可以立即投入工作,以便控制系統(tǒng)對控制對象實(shí)施有效的監(jiān)控。
c.對于同時(shí)使用基本單元與擴(kuò)展單元的控制系統(tǒng),擴(kuò)展單元的電源應(yīng)先于基本單元或同時(shí)接通,以便基本單元對擴(kuò)展單元實(shí)施有效的監(jiān)控。
d.用于PLC輸入信號(hào)的外部電源,可以與PLC基本電源共用,但回路中必須安裝獨(dú)立的保護(hù)器件(如斷路器等)。
e.當(dāng)用于PLC輸入信號(hào)的外部電源獨(dú)立設(shè)置時(shí),此電源應(yīng)在設(shè)備總電源接通后,立即投入工作,以便PLC通過輸入信號(hào)對設(shè)備的現(xiàn)行狀態(tài)實(shí)施有效的監(jiān)控。
f.用于PLC輸出信號(hào)的外部電源,可以與輸入電源共用或進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置。對于組成復(fù)雜、執(zhí)行元件較多的控制系統(tǒng),可根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)電源。
g.當(dāng)PLC輸出使用外部公用電源時(shí),應(yīng)根據(jù)輸出對象的不同,分類設(shè)置多路保護(hù)(如
斷路器等),且每一類輸出的電源接通次序應(yīng)有所區(qū)別。設(shè)計(jì)應(yīng)保證PLC的各類輸出電源的通斷,受強(qiáng)電控制回路"互鎖"條件的約束與控制。
h.用于系統(tǒng)中其他控制回路的電源,在電壓相同時(shí)(如DC24V控制回路),可以與PLC的輸入或輸出電源共用,但必須安裝有獨(dú)立的保護(hù)元件(如斷路器等)。