3.3 PLC控制系统硬件设计方法

1 PLC控制系统的硬件设计有哪些内容？

问题解答

（1）PLC及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等。

（2）选定PLC的机型和分配I/O点后，硬件设计的主要内容就是电气控制系统原理图的设计、电气控制元器件的选择和控制柜的设计。

（3）电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。控制电路中包括PLC的I/O接线和自动、手动部分的详细连接等。电器元件的选择主要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

2 PLC控制系统的硬件设计有哪些常见方法？

问题解答

硬件设计是PLC控制系统至关重要的一个环节，关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。

1）PLC控制系统的输入电路设计

PLC供电电源一般为AC 85～240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1:1隔离变压器等）；PLC输入电路电源一般应采用DC 24V，同时其带负载时要注意容量，并做好防短路措施，这对系统供电安全和PLC安全至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行。一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。

2）LC控制系统的输出电路设计

依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出，它适应高频动作，并且响应时间短；如果PLC系统输出频率为每分钟6次以下，应首选继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。

3）LC控制系统的抗干扰设计

一般采用以下几种方式。

（1）隔离：由于电网中的高频干扰主要是原、副边绕组之间的分布电容耦合而成，所以建议采用1∶1超隔离变压器，并将中性点经电容接地。

（2）布线：强电动力线路、弱电信号线分开走线，并且要有一定的间隔；模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。

（3）屏蔽：一般采用金属外壳屏蔽，将PLC系统内置于金属柜之内。金属柜外壳可靠接地，能起到良好的静电、磁场屏蔽作用，防止空间辐射干扰。