如何使PLC的设计和实现达到更高效率和生产力

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑如何使PLC的设计和实现达到更高效率和生产力 本文介绍如何使plc的设计和实现达到更高的效率和生产力，也争论了预期满意将来不断增长的生产需要的系统的预期。本文介绍一款优异的子系统参考设计Alameda，该参考设计利用高效率的反激式变换器的电源供应四路高效、极高精度模拟输出。通过部署Alameda，自动化工厂将马上看到其PLC系统生产力的大飞跃，提前满意将来SM工厂的效率要求。 四路模拟输出，无常见噪声 过去，PLC和dcs的模拟输出参考系统专注于模拟性能；更高的效率和系统生产力往往被忽视。假如某个设计者试图通过集成电源来提高系统效率，则仍旧需要解决系统噪声问

2、题。 现在，有一种途径既可实现四路高精度模拟输出又可以解决噪声问题：Alameda (MAXREFDES24#) 4通道模拟输出子系统参考设计(图1)。Alameda具有四路高精度(±0.1%)的敏捷模拟输出、一个高效率电隔离电源，以及自动故障检测和过热爱护。完备的硬件和固件设计文件以及试验室测量数据，能够关心快速设计原型及开发。 图1. Alameda子系统设计方框图 元件数量较少，具有更大通用性 高度集成是这里的关键，集成提高了通用性、避开了噪声问题，并且削减了器件数量。我们首先了解一下硬件(图2)。 图2. Alameda参考设计电路板(MAXREFDES24#)。 MAX51

3、34四通道、16位、带缓冲电压输出、高线性度DAC是该系统的核心。器件具有4路通道、极低死区(最大0.02V)、满摆幅输出，所以无需DAC负电源。器件供应电压输出，驱动四片MAX15500信号调理器的输入。同时也要留意，DAC输出直接驱动调理器输入，无外部元件，使得接口特别简洁。 每片MAX15500为单通道、低成本、高精度模拟电流/电压输出调理器，专为满意PLC及DCS要求而开发。信号调理器工作在±24V电源范围，产生用户可编程、单极性和双极性、高精度电流或电压输出。电流输出驱动高达1k负载，电压输出驱动低至1k的负载。MAX15500具有过流和短路爱护，也监测过热和掉电状况，并供

4、应全面的错误报告。 MAX6126超高精度电压基准驱动模拟输出调理器和DAC的基准输入，初始精度为0.02%，最大温度系数(tempco)为3ppm/。 对于数据隔离，MAX14850对现场测和系统掌握器侧的数据通信进行隔离。合成的电源和数据隔离为600VRMS。 电源由隔离、宽直流输入范围、反激式变换器供应。峰值电流模式反激式掌握器MAX17498B高效驱动隔离变压器，支持+18V至+32V单直流电压输入，产生±24V和+8V输出。MAX17498B电路的最高工作效率为85%。正确安装的1000pF、2000V电容耦合两个隔离地，同时仍旧维持隔离，减小模拟输出噪声。MAX1659低

5、压差(LDO)线性稳压器将+8V输出调整至+5V低噪声输出。整个系统只需要24V输入作为电源。 针对LX9和ZedBoard平台开发 Alameda设计经过LX9和ZedBoard平台验证。Alameda具有简洁板载Pmod兼容连接器，可连接至Pmod兼容的现场可编程门阵列(FPGA)/微掌握器开发板。目前供应这两种平台的项目文件、器件驱动器以及示例代码。 性能测量 微分非线性(DNL)、积分非线性(INL)和总计不调整误差(TUE)是PLC及其它过程掌握系统的最重要技术指标。MAX15500高度敏捷、可配置，满意不同应用的需求。数据在+25下获得。下图中，由于编码0至320在MAX5134的

6、死区范围(0至0.02V)，所以前320个DAC编码的DNL、INL和TUE标为0。 -10V至+10V电压输出模式、20%过量程下的DNL、INL和TUE测量结果分别如图3、4和5所示。单极性电压(0至5V)，双极性电流(-20mA至20mA)和单极性电流(0至20mA)的测量数据： 图3. DNL，-10V至+10V输出范围，20%过量程。 图4. INL，-10V至+10V输出范围，20%过量程。 图5. 输出误差，-10V至+10V输出范围，20%过量程。 结论 工业4.0和智能制造提倡全新的第四代工业制造，这些概念代表现代化工厂提高生产力和效率的一个全新的21世纪。现在，Alameda子系统的消失使得当今的预期生产力和效率更加可行。Alameda供