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1、PLC选型方法国际工业自动化导语:简单PLC的运算功能包含逻辑运算、计时和计数功能;通常PLC的运算功能还包含数据移位、比照等运算功能;较杂乱运算功能有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有模拟量的PID运算和别的高档运算功能。在系统规划时,首先应断定控制方案,下一步作业即是PLC工程规划选型。工艺流程的特色和运用恳求是规划选型的首要根据。PLC及有关设备应是集成的、标准的,按照易于与工业控制系统构成一个全体,易于扩大其功能的原那么选型所选用PLC应是在有关工业范畴有投运成绩、老练可靠的系统,PLC的系统硬件、软件装备及功能应与设备规划和控制恳求相习惯。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程
2、言语有利于缩短编程时刻,因此,工程规划选型和预算时,应具体分析工艺进程的特色、控制恳求,明晰控制使命和规模断定所需的操纵和动作,然后根据控制恳求,预算输入输出点数、所需存储器容量、断定PLC的功能、外部设备特性等,最终挑选有较高性能报价比的PLC和规划相应的控制系统。一、输入输出(I/O)点数的预算I/O点数预算时应考虑适当的余量,通常根据计算的输入输出点数,再添加10%20%的可拓展,余量后,作为输入输出点数预算数据。理论订购时,还需根据制造厂商PLC的商品特色,对输入输出点数进展圆整。二、存储器容量的预算存储器容量是可编程序控制器自身能供应的硬件存储单元巨细,程序容量是存储器中用户运用工程
3、运用的存储单元的巨细,因此程序容量小于存储器容量。规划阶段,由于用户运用程序还未编制,因此,程序容量在规划阶段是不知道的,需在程序调试之后才知道。为了规划选型时能对程序容量有必定预算,通常选用存储器容量的预算来替换。存储器内存容量的预算没有固定的公式,很多文献资料中给出了不一样公式,大体上都是按数字量I/O点数的1015倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),另外再按此数的25%考虑余量。三、控制功能的挑选该挑选包含运算功能、控制功能、通讯功能、编程功能、确诊功能和处理速度等特性的挑选。 (一)运算功能简单PLC的运算功能包含逻辑运算、计时和计数功能;通常PL
4、C的运算功能还包含数据移位、比照等运算功能;较杂乱运算功能有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有模拟量的PID运算和别的高档运算功能。随着敞开系统的呈现,如今在PLC中都已具有通讯功能,有些商品具有与下位机的通讯,有些商品具有与同位机或者上位机的通讯,有些商品还具有与工厂或者企业网进展数据通讯的功能。规划选型时应从理论运用的恳求动身,公道选用所需的运算功能。大多数运用场合,只需求逻辑运算和计时计数功能,有些运用需求数据传送和比照,当用于模拟量检查和控制时,才运用代数运算,数值变换和PID运算等。要显现数据时需求译码和编码等运算。 (二)控制功能控制功能包含PID控制运算、前馈抵偿控制运算、比
5、值控制运算等,应根据控制恳求断定。PLC首要用于次序逻辑控制,因此,大多数场合常选用单回路或者多回路控制器处理模拟量的控制,有时也选用专用的智能输入输出单元结束所需的控制功能,进步PLC的处理速度和节约存储器容量。例如选用PID控制单元、高速计数器、带速度抵偿的模拟单元、ASC码变换单元等。 (三)通讯功能大中型PLC系统应支撑多种和标准通讯协议(如TCP/IP),需求时应能与工厂治理网(TCP/IP)相连接。通讯协议应契合ISO/IEEE通讯标准,应是敞开的通讯网络。PLC系统的通讯接口应包含串行和并行通讯接口(RS2232C/422A/423/485)、RIO通讯口、常用DCS接口等;大中
6、型PLC通讯总线(含接口设备和电缆)应1:1冗余装备,通讯总线应契合国际标准,通讯间隔应知足设备理论恳求。PLC系统的通讯网络中,上级的网络通讯速率应大于1Mbps,通讯负荷不大于60%。PLC系统的通讯网络首要方法有以下几种方法:1)PC为主站,多台同类型PLC为从站,构成简便PLC网络;2)1台PLC为主站,别的同类型PLC为从站,构成主从式PLC网络;3)PLC网络经过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网;4)专用PLC网络(各厂商的专用PLC通讯网络)。为减轻CPU通讯使命,根据网络构成的理论需求,应挑选具有不一样通讯功能的(如点对点、现场总线、工业以太网)通讯处理器。 (四
7、)编程功能离线编程方法:PLC和编程器共用一个CPU,编程器在编程形式时,CPU只为编程器供应效劳,不对现场设备进展控制。结束编程后,编程器切换到运转形式,CPU对现场设备进展控制,不能进展编程。离线编程方法可降低系统本钱,但运用和调试不方便。在线编程方法:CPU和编程器有各自的CPU,主机CPU负责现场控制,并在一个扫描周期内与编程器进展数据沟通,编程器把在线编制的程序或者数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收到的程序运转。这种方法本钱较高,但系统调试和操纵方便,在大中型PLC中常选用。五种标准化编程言语:次序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能模块图(FBD)三种图形化言语和语句表
8、(IL)、构造文本(ST)两种文本言语。选用的编程言语应遵守其标准(IEC6113123),一起,还应支撑多种言语编程方法,如C,Basic等,以知足十分控制场合的控制恳求。 (五)确诊功能PLC确实诊功能包含硬件和软件确实诊。硬件确诊经过硬件的逻辑判定断定硬件的故障方位,软件确诊分内确诊和外确诊。经过软件对PLC内部的性能和功能进展确诊是内确诊,经过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息沟通功能进展确诊是外确诊。PLC确实诊功能的强弱,直接影响对操纵和维护人员技能才能的恳求,并影响均匀修理时刻。 (六)处理速度PLC选用扫描方法作业。从实时性恳求来看,处理速度应越快越好,假设信号持续时
9、刻小于扫描时刻,那么PLC将扫描不到该信号,形成信号数据的丢掉。处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。如今,PLC接点的照应快、速度高,每条二进制指令执行时刻约0.20.4Ls,因此能习惯控制恳求高、相应恳求快的运用需求。扫描周期(处理器扫描周期)应知足:小型PLC的扫描时刻不大于0.5ms/K;大中型PLC的扫描时刻不大于0.2ms/K。四、机型的挑选 (一)PLC的类型PLC按构造分为全体型和模块型两类,按运用环境分为现场装置和控制室装置两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从运用角度动身,通常可按控制功能或者输入输出点数选型。全体型PLC的
10、I/O点数固定,因此用户挑选的地步较小,用于小型控制系统;模块型PLC供应多种I/O卡件或者插卡,因此用户可较公道地挑选和装备控制系统的I/O点数,功能拓展方便灵敏,通常用于大中型控制系统。 (二)输入输出模块的挑选输入输出模块的挑选应考虑与运用恳求的统一。例如对输入模块,应考虑信号电平、信号传输间隔、信号阻隔、信号供电方法等运用恳求。对输出模块,应考虑选用的输出模块类型,通常继电器输出模块具有报价低、运用电压规模广、寿命短、照应时刻较长等特色;可控硅输出模块适用于开关频频,电理性低功率因数负荷场合,但报价较贵,过载才能较差。输出模块还有直流输出、沟通输出和模拟量输出等,与运用恳求应共同。可根
11、据运用恳求,公道选用智能型输入输出模块,以便进步控制程度缓降低运用本钱。考虑是不是需求拓展机架或者远程I/O机架等。 (三)电源的挑选PLC的供电电源,除了引进设备时一起引进PLC应根据商品讲明书恳求规划和选用外,通常PLC的供电电源应规划选用220VAC电源,与国内电网电压共同。主要的运用场合,应选用不连续电源或者稳压电源供电。假设PLC自身带有可运用电源时,应核对供应的电流是不是知足运用恳求,不然应规划外接供电电源。为防止外部高压电源因误操纵而引进PLC,对输入和输出信号的阻隔是必要的,有时也可选用简单的二极管或者熔丝管阻隔。 (四)存储器的挑选由于计算机集成芯片技能的开展,存储器的报价已
12、降低,因此,为确保运用工程的正常投运,通常恳求PLC的存储器容量,按256个I/O点至少选8K存储器挑选。需求杂乱控制功能时,应挑选容量更大,层次更高的存储器。 (五)冗余功能的挑选1.控制单元的冗余 (1)主要的进程单元:CPU(包含存储器)及电源均应1B1冗余。 (2)在需求时也可选用PLC硬件与热备软件构成的热备冗余系统、2重化或者3重化冗余容错系统等。2.I/O接口单元的冗余 (1)控制回路的多点I/O卡应冗余装备。 (2)主要检查点的多点I/O卡可冗余装备。3)根据需求对主要的I/O信号,可选用2重化或者3重化的I/O接口单元。 (六)经济性的考虑挑选PLC时,应考虑性能报价比。考虑经济性时,应一起考虑运用的可拓展性、可操纵性、投入产出比等要素,进展比照和兼顾,最终选出较知足的商品。输入输出点数对报价有直接影响。每添加一块输入输出卡件就需添加必定的费用。当点数添加到某一数值后,相应的存储器容量、机架、母板等也要相应添加,因此,点数的添加对CPU选用、存储器容量、控制功能规模等挑选都有影响。在预算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较公道的性能报价比。