時間:2020-01-15 18:10:41來源:上海呈達自動化系統(tǒng)工程有限公司
在PLC系統(tǒng)規(guī)劃時,首先應供認控制計劃,下一步作業(yè)就是PLC工程規(guī)劃選型。工藝流程的特征和運用要求是規(guī)劃選型的首要根據(jù)。PLC及有關設備應是集成的、標準的,依照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)構成一個全體,易于擴展其功用的準則選型所選用PLC應是在相關工業(yè)領域有投運效果、老到牢靠的系統(tǒng),PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配備及功用應與設備規(guī)劃和控制要求相習氣。了解可編程序控制器、功用表圖及有關的編程言語有利于縮短編程時間,因此,工程規(guī)劃選型和預算時,應具體分析工藝進程的特征、控制要求,清楚控制任務和規(guī)劃供認所需的操作和動作,然后根據(jù)控制要求,預算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、供認PLC的功用、外部設備特性等,終究選擇有較高功用價格比的PLC和規(guī)劃相應的控制系統(tǒng)。
一、輸入輸出(I/O)點數(shù)的預算
I/O點數(shù)預算時應考慮恰當?shù)挠嗔浚话愀鶕?jù)核算的輸入輸出點數(shù),再添加10%~20%的可擴展
余量后,作為輸入輸出點數(shù)預算數(shù)據(jù)。恒壓供水設備廣泛用于企業(yè)單位、住宅區(qū)及村莊的出產、日子、作業(yè)供水。適用于供水戶在5000戶以內,日供水量在3000m3以內場所,供水高度達100米以上。實踐訂貨時,還需根據(jù)制造廠商PLC的產品特性,對輸入輸出點數(shù)進行圓整。
二、存儲器容量的預算
存儲器容量是可編程序控制器本身能供應的硬件存儲單元大小,程序容量是存儲器中用戶運用項目運用的存儲單元的大小,因此程序容量小于存儲器容量。規(guī)劃階段,由于用戶運用程序還未編制,因此,程序容量在規(guī)劃階段是不知道的,需在程序調試之后才知道。為了規(guī)劃選型時能對程序容量有必定預算,一般選用存儲器容量的預算來替代。
存儲器內存容量的預算沒有固定的公式,許多文獻資料中給出了不同公式,大體上都是按數(shù)字量I/O點數(shù)的10~15倍,加上仿照I/O點數(shù)的100倍,以此數(shù)為內存的總字數(shù)(16位為一個字),其他再按此數(shù)的25%考慮余量。
三、控制功用的選擇
該選擇包括運算功用、控制功用、通訊功用、編程功用、確診功用和處理速度等特性的選擇。
(一)運算功用
簡略PLC的運算功用包括邏輯運算、計時和計數(shù)功用;一般PLC的運算功用還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運算功用;較雜亂運算功用有代數(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等;大型PLC中還有仿照量的PID運算和其他高檔運算功用。跟著翻開系統(tǒng)的呈現(xiàn),現(xiàn)在在PLC中都已具有通訊功用,有些產品具有與下位機的通訊,有些產品具有與同位機或上位機的通訊,有些產品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通訊的功用。規(guī)劃選型時應從實踐運用的要求啟航,合理選用所需的運算功用。大多數(shù)運用場合,只需求邏輯運算和計時計數(shù)功用,有些運用需求數(shù)據(jù)傳送和比較,當用于仿照量檢測和控制時,才運用代數(shù)運算,數(shù)值轉化和PID運算等。要閃現(xiàn)數(shù)據(jù)時需求譯碼和編碼等運算。
(二)控制功用
控制功用包括PID控制運算、前饋補償控制運算、比值控制運算等,應根據(jù)控制要求供認。PLC首要用于次序邏輯控制,因此,大多數(shù)場合常選用單回路或多回路控制器處理仿照量的控制,有時也選用專用的智能輸入輸出單元結束所需的控制功用,行進PLC的處理速度和節(jié)約存儲器容量。例如選用PID控制單元、高速計數(shù)器、帶速度補償?shù)姆抡諉卧?、ASC碼轉化單元等。
(三)通訊功用
大中型PLC系統(tǒng)應支撐多種現(xiàn)場總線和標準通訊協(xié)議(如TCP/IP),需求時應能與工廠管理網(wǎng)(TCP/IP)相連接。通訊協(xié)議應契合ISO/IEEE通訊標準,應是翻開的通訊網(wǎng)絡。
PLC系統(tǒng)的通訊接口應包括串行和并行通訊接口(RS2232C/422A/423/485)、RIO通訊口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等;大中型PLC通訊總線(含接口設備和電纜)應1:1冗余配備,通訊總線應契合國際標準,通訊間隔應滿意設備實踐要求。
PLC系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡中,上級的網(wǎng)絡通訊速率應大于1Mbps,通訊負荷不大于60%。PLC系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡首要方法有下列幾種方法:1)PC為主站,多臺同類型PLC為從站,組成簡易PLC網(wǎng)絡;2)1臺PLC為主站,其他同類型PLC為從站,構成主從式PLC網(wǎng)絡;3)PLC網(wǎng)絡經過特定網(wǎng)絡接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng);4)專用PLC網(wǎng)絡(各廠商的專用PLC通訊網(wǎng)絡)。
為減輕CPU通訊任務,根據(jù)網(wǎng)絡組成的實踐需求,應選擇具有不同通訊功用的(如點對點、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng))通訊處理器。
(四)編程功用
離線編程方法:PLC和編程器共用一個CPU,編程器在編程方法時,CPU只為編程器供應服務,不對現(xiàn)場設備進行控制。結束編程后,編程器切換到作業(yè)方法,CPU對現(xiàn)場設備進行控制,不能進行編程。離線編程方法可下降系統(tǒng)成本,但運用和調試不便利。在線編程方法:CPU和編程器有各自的CPU,主機CPU擔任現(xiàn)場控制,并在一個掃描周期內與編程器進行數(shù)據(jù)交流,編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機,下一掃描周期,主機就根據(jù)新收到的程序作業(yè)。這種方法本錢比較高,但系統(tǒng)調試和操作便利,在大中型PLC中常選用。
五種標準化編程言語:次序功用圖(SFC)、梯形圖(LD)、功用模塊圖(FBD)三種圖形化言語和句子表(IL)、結構文本(ST)兩種文本言語。選用的編程言語應遵照其標準(IEC6113123),一起,還應支撐多種言語編程方法,如C,Basic等,以滿足特別控制場合的控制要求。
(五)確診功用
PLC的確診功用包括硬件和軟件的確診。硬件確診經過硬件的邏輯判別供認硬件的缺陷方位,軟件確診本分確診和外確診。經過軟件對PLC內部的功用和功用進行確診是內確診,經過軟件對PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交流功用進行確診是外確診。
PLC的確診功用的強弱,直接影響對操作控制和保護人員技術才調的要求,并影響均勻修補時間。
(六)處理速度
PLC選用掃描方法方法作業(yè)。從實時性要求來看,處理速度應越快越好,假定信號繼續(xù)時間小于掃描時間,則PLC將掃描不到該信號,構成信號數(shù)據(jù)的丟掉。
處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、軟件質量等有關?,F(xiàn)在,PLC接點的照顧快、速度高,每條二進制指令實施時間約0.2~0.4Ls,因此能習氣控制要求高、相應要求快的運用需求。掃描周期應滿足:小型PLC的掃描時間不大于0.5ms/K;大中型PLC的掃描時間不大于0.2ms/K。
四、機型的選擇
(一)PLC的類型
PLC按結構分為全體型和模塊型兩類,按運用環(huán)境分為現(xiàn)場設備和控制室設備兩類;按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從運用角度啟航,一般可按控制功用或輸入輸出點數(shù)選型。
全體型PLC的I/O點數(shù)固定,因此用戶選擇的境地較小,用于小型控制系統(tǒng);模塊型PLC供應多種I/O卡件或插卡,因此用戶可較合理地選擇和配備控制系統(tǒng)的I/O點數(shù),功用擴展便利活絡,一般用于大中型控制系統(tǒng)。供水設備是為處理由于壓力短少,無法抵達用戶用水的高度或流,而專門研發(fā)規(guī)劃的新式環(huán)保節(jié)能的專業(yè)設備。
(二)輸入輸出模塊的選擇
輸入輸出模塊的選擇應考慮與運用要求的一起。例如對輸入模塊,應考慮信號電平、信號傳輸間隔、信號隔絕、信號供電方法等運用要求。對輸出模塊,應考慮選用的輸出模塊類型,一般繼電器輸出模塊具有價格低、運用電壓范圍廣、壽命短、照顧時間較長等特征;可控硅輸出模塊適用于開關再三,電理性低功率因數(shù)負荷場合,但價格較貴,過載才調較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和仿照量輸出等,與運用要求應一起。
可根據(jù)運用要求,合理選用智能型輸入輸出模塊,以便行進控制水陡峭下降運用本錢。變頻供水設備關于用水流量常常改動的場合,選用調理水泵轉速供水,可以做到無節(jié)約損耗,其節(jié)能作用大大優(yōu)于其它供水方法,是一種公認的、十分有用的節(jié)能方法。
考慮是否需求擴展機架或長途I/O機架等。
(三)電源的選擇
PLC的供電電源,除了引入設備時一起引入PLC應根據(jù)產品說明書要求規(guī)劃和選用外,一般PLC的供電電源應規(guī)劃選用220VAC電源,與國內電網(wǎng)電壓一起。重要的運用場合,應選用不連續(xù)電源或穩(wěn)壓電源供電。
假定PLC本身帶有可運用電源時,應核對供應的電流是否滿意運用要求,否則應規(guī)劃外接供電電源。為防止外部高壓電源因誤操作而引入PLC,對輸入和輸出信號的隔絕是必要的,有時也可選用簡略的二極管或熔絲管隔絕。
(四)存儲器的選擇
由于核算機集成芯片技術的打開,存儲器的價格已下降,因此,為保證運用項目的正常投運,一般要求PLC的存儲器容量,按256個I/O點至少選8K存儲器選擇。需求雜亂控制功用時,應選擇容量更大,層次更高的存儲器。
(五)冗余功用的選擇
1.控制單元的冗余
(1)重要的進程單元:CPU(包括存儲器)及電源均應1B1冗余。
(2)在需求時也可選用PLC硬件與熱備軟件構成的熱備冗余系統(tǒng)(system)、2重化或3重化冗余容錯系統(tǒng)等。
2.I/O接口單元的冗余
(1)控制回路的多點I/O卡應冗余配備。
(2)重要檢測點的多點I/O卡可冗余配備。3)根據(jù)需求對重要的I/O信號,可選用2重化或3重化的I/O接口單元。
(六)經濟性的考慮
選擇PLC時,應考慮功用價格比。考慮經濟性時,應一起考慮運用的可擴展性、可操作性、投入產出比等要素,進行比較和統(tǒng)籌,終究選出較滿意的產品。
輸入輸出點數(shù)對價格有直接影響。每添加一塊輸入輸出卡件就需添加必定的費用。當點數(shù)添加到某一數(shù)值后,相應的存儲器容量、機架、母板等也要相應添加,因此,點數(shù)的添加對CPU選用、存儲器容量、控制功用規(guī)劃等選擇都有影響。在預算和選用時應充分考慮,使整個控制系統(tǒng)有較合理的功用價格比。
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