產(chǎn)品分類

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      大型PLC可編程控制器

      自控系統(tǒng)設(shè)計中PLC正確選擇

      發(fā)布日期:2022-04-22 點擊率:46

                                 可編程控制器(programmable logical controller,簡稱PLC)已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)中,并且在自動控制系統(tǒng)中起著非常重要的作用。所以,對PLC的正確選擇是非常重要的。 
        面對眾多生產(chǎn)廠家的各種類型PLC,它們各有優(yōu)缺點,能夠滿足用戶的各種需求,但在形態(tài)、組成、功能、網(wǎng)絡(luò)、編程等方面各不相容,沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),無法進(jìn)行橫向比較。下面提出在自動控制系統(tǒng)設(shè)計中對PLC選型的一些看法,可以在挑選PLC時作為參考。 
        可以通過以下幾方面的比較,挑選到適合的產(chǎn)品。 
        一、工作量 
        這一點尤為重要。在自動控制系統(tǒng)設(shè)計之初,就應(yīng)該對控制點數(shù)(數(shù)字量及模擬量)有一個準(zhǔn)確的統(tǒng)計,這往往是選擇PLC的首要條件,一般選擇比控制點數(shù)多10%~30%的PLC。這有幾方面的考慮: 
        1、可以彌補(bǔ)設(shè)計過程中遺漏的點; 
        2、能夠保證在運行過程中個別點有故障時,可以有替代點; 
        3、將來增加點數(shù)的需要。 
        二、工作環(huán)境 
        工作環(huán)境是PLC工作的硬性指標(biāo)。自控系統(tǒng)將人們從繁忙的工作和惡劣的環(huán)境中解脫出來,就要求自控系統(tǒng)能夠 
      適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境,諸如溫度、濕度、噪音、信號屏蔽、工作電壓等,各款PLC不盡相同。一定要選擇適應(yīng)實際工作環(huán)境的產(chǎn)品。 
        三、通信網(wǎng)絡(luò) 
        現(xiàn)在PLC已不是簡單的現(xiàn)場控制,PLC遠(yuǎn)端通信已成為控制系統(tǒng)必須解決的問題,但各廠家制定的通信協(xié)議千差萬別,兼容性差。在這一點上主要考慮以下方面: 
        1、同一廠家產(chǎn)品間的通信。各廠家都有自己的通信協(xié)議,并且不止一種。這在大、中型機(jī)上表現(xiàn)明顯,而在小、微型機(jī)上不盡相同,一些廠家出于容量、價格、功能等方面考慮,往往沒有或者有與其它協(xié)議不同,而且比較簡單的通信。所以,在這方面主要考慮的是同一廠家不同類型PLC之間的通信; 
        2、不同廠家產(chǎn)品間的通信。若所進(jìn)行的自動控制系統(tǒng)設(shè)計屬于對已有的自控系統(tǒng)進(jìn)行部分改造,而所選擇的是與原系統(tǒng)不同的PLC,或者設(shè)計中需要2個或2個以上的PLC,而選用了不同廠家的產(chǎn)品,這就需考慮不同廠家產(chǎn)品之間的通信問題; 
        3、是否有利于將來。由于各廠家制定的通信協(xié)議各不相同,國際上也無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),所以在PLC選型上受到很大限制。就要考慮影響面大、有發(fā)展的、功能完備、接近通用的通信協(xié)議。 
        四、編程 
        程序是整個自動控制系統(tǒng)的“心臟”,程序編制的好壞直接影響到整個自動控制系統(tǒng)的運作。編程器及編程軟件有些廠家要求額外購買,并且價格不菲,這一點也需考慮在內(nèi)。 
        1、編程方法 
        一種是使用廠家提供的專用編程器。也分各種規(guī)格型號,大型編程器功能完備,適合各型號PLC,價格高;小型編程器結(jié)構(gòu)小巧,便于攜帶,價格低,但功能簡單,適用性差;另一種是使用依托個人電腦應(yīng)用平臺的編程軟件,現(xiàn)已被大多數(shù)生產(chǎn)廠家采用。各生產(chǎn)廠家由于各自的產(chǎn)品不同,往往只研制出適合于自己產(chǎn)品的編程軟件,而編程軟件的風(fēng)格、界面、應(yīng)用平臺、靈活性、適應(yīng)性、易于編程等都只有在用戶親自操作之后才能給予評價。 
        2、編程語言 
        編程語言最為復(fù)雜,多種多樣,看似相同,但不通用。最常用的可以劃分為以下5類編程語言: 
        (1)梯形圖 
        這是PLC廠家采用最多的編程語言,最初是由繼電器控制圖演變過來的,比較簡單,對離散控制和互鎖邏輯最為有用; 
        (2)順序功能圖 
        它提供了總的結(jié)構(gòu),并與狀態(tài)定位處理或機(jī)器控制應(yīng)用相互協(xié)調(diào); 
        (3)功能塊圖 
        它提供了一個有效的開發(fā)環(huán)境,并且特別適用于過程控制應(yīng)用; 
        (4)結(jié)構(gòu)化文本 
        這是一種類似用于計算機(jī)的編程語言,它適用于對復(fù)雜算法及數(shù)據(jù)處理; 
        (5)指令表 
        它為優(yōu)化編碼性能提供了一個環(huán)境,與匯編語言非常相似。 
        廠家提供的編程軟件中一般包括一種或幾種編程語言,如TE公司的XTEL編程軟件可以使用梯形圖(Ladder)、順序功能圖(Grafcet)、結(jié)構(gòu)化文本(Literal)3 種編程語言;Siemens公司的Step7編程軟件可以使用梯形圖(Ladder)、指令表(STL)兩種編程語言;Modicon公司的Modsoft編程軟件只使用梯形圖(984 梯形)一種編程語言,而另一個Concept編程軟件可以使用5種編程語言,依次為梯形圖(LD)、順序功能圖(SFC)、功能塊圖(FBD)、結(jié)構(gòu)化文本(ST)、指令表(IL)。同一編程軟件下的編程語言大多數(shù)可以互換,一般選擇自己比較熟悉的編程語言。 
        3、存儲器 
        PLC存儲器是保存程序和數(shù)據(jù)的地方,分內(nèi)制式和外插式兩種,存儲器容量在512~128M字節(jié)之間,一定要根據(jù)實際情況選取足夠大的存儲器,并且要求有一部分空余作為緩存。 
        PLC存儲器按照類型可分隨機(jī)存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除只讀存儲器(EPROM)等。RAM可以任意讀寫,在掉電后程序只能保持一段時間,最適合于在自控系統(tǒng)調(diào)試時使用。ROM只能讀不能寫,程序是由廠家或開發(fā)商事先固化的,不能更改,即使失電也不丟失。EPROM與ROM只是EPROM通過特殊的方式(如紫外線)可以擦除再寫,適合于應(yīng)用在長時間工作而改動不大的系統(tǒng)中。 
        4、易于更改 
        PLC較繼電器控制的另一個優(yōu)勢在于它可以根據(jù)實際需要任意更改控制結(jié)構(gòu)(或控制過程),這就要求更改程序方便快捷。 
        5、是否有專用模塊 
        部分生產(chǎn)廠家的PLC產(chǎn)品提供一些專用模塊,如通信模塊、PID控制模塊、計數(shù)器模塊、模擬輸入/輸出模塊等。在軟件上也提供了與此相對應(yīng)的程序塊,往往只是簡單的輸入一些參數(shù)就能實現(xiàn),便于用戶編程。 
        五、與監(jiān)控系統(tǒng)的通信 
        1、人機(jī)對話操作臺。這是監(jiān)控系統(tǒng)的早期產(chǎn)品類型,是生產(chǎn)廠家專為自己的PLC產(chǎn)品設(shè)計的,最適合于點對點控制。結(jié)構(gòu)簡單,功能少,面板控制,操作較易,現(xiàn)仍然廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)場控制系統(tǒng)中。其優(yōu)點是在遠(yuǎn)端控制失效的時候, 
      仍能很好地控制現(xiàn)場。 
        2、隨著計算機(jī)的不斷發(fā)展,依靠PC(包括工控機(jī))的監(jiān)控系統(tǒng)越來越多地應(yīng)用在自控系統(tǒng)中,這種監(jiān)控系統(tǒng)一種是PLC開發(fā)商專為自己的(或特定的)產(chǎn)品量身定做的;另一種是軟件開發(fā)公司開發(fā)的適合大多數(shù)PLC產(chǎn)品的監(jiān)控系統(tǒng)。前一種與PLC產(chǎn)品的相容性強(qiáng),能夠根據(jù)PLC產(chǎn)品的特點制定相應(yīng)的控制方案,應(yīng)該說仍以PLC為中心;后一種則拋開了PLC產(chǎn)品,注重計算機(jī)在圖像、動畫、聲音、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等方面的優(yōu)勢,給二次開發(fā)人員提供了較寬松的開發(fā)條件,往往可以制作出優(yōu)秀的監(jiān)控系統(tǒng),只要有相應(yīng)的通信協(xié)議(目前已擁有了絕大多數(shù)生產(chǎn)廠家的通信協(xié)議),就可以與各種類型PLC相連,是當(dāng)今自控系統(tǒng)首選。所以,在這方面應(yīng)考慮所選的PLC與監(jiān)控系統(tǒng)的通信方式是否可行。 
        六、可延性 
        這里包括三個方面含義: 
        1、產(chǎn)品壽命。大致可以保證所選擇的PLC的使用年限,盡量購買生產(chǎn)日期較近的產(chǎn)品; 
        2、產(chǎn)品連續(xù)性。生產(chǎn)廠家對PLC產(chǎn)品的不斷開發(fā)升級是否向下兼容,這決定是否有利于現(xiàn)系統(tǒng)對將來新增加功能的應(yīng)用。 
        3、產(chǎn)品的更新周期。當(dāng)某一種型號PLC(或PLC模塊)被淘汰后,生產(chǎn)廠家是否能夠保證有足夠的備品(或備件)。這時應(yīng)考慮選擇當(dāng)時比較新型的PLC。 
        七、售后服務(wù)與技術(shù)支持 
        1、選擇好的公司產(chǎn)品; 
        2、選擇信譽(yù)好的代理商; 
        3、是否有較強(qiáng)的售后服務(wù)與技術(shù)支持。 
        八、性價比 
        相對于自控系統(tǒng)性能的好壞優(yōu)先于價格的選擇。只是在前面幾項比較接近,又不易選擇時,才考慮價格因數(shù),選擇性價比比較高的產(chǎn)品。 
        在實際選型過程中,往往受到多方面的制約,不一定要考慮以上全部方面,但其中有些項是必須考慮的,而存在的問題也必須通過其它替代方式加以解決。 
        一般來說通過前5項的比較,已可確定2~3種產(chǎn)品,再考慮到后幾項,便可選中較滿意的PLC。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,PLC產(chǎn)品也一定會有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。那時,挑選PLC將不再是困難的事情。                 

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