Στο σχεδιασμό του συστήματος PLC, το πρώτο βήμα πρέπει να είναι ο προσδιορισμός του προγράμματος συστήματος, το επόμενο βήμα είναι η επιλογή σχεδίασης PLC. Επιλογή PLC, κυρίως για τον προσδιορισμό του κατασκευαστή των PLC και των ειδικών μοντέλων PLC. Για το πρόγραμμα συστήματος απαιτεί ένα κατανεμημένο σύστημα, re
Νομίζω ότι πρέπει να υπάρχουν οι εξής πτυχές:
I. ο κατασκευαστής PLC
Καθορίστε τον κατασκευαστή του PLC, θα πρέπει κυρίως να λάβετε υπόψη τις απαιτήσεις των χρηστών εξοπλισμού, των σχεδιαστών για διαφορετικούς κατασκευαστές PLC την εξοικείωση και τις συνήθειες σχεδίασης, τη συνέπεια των προϊόντων υποστήριξης και των τεχνικών υπηρεσιών και άλλους παράγοντες. Από την αξιοπιστία του ίδιου του PLC να εξετάσει, κατ 'αρχήν, όσο τα προϊόντα μεγάλων ξένων εταιρειών, δεν θα πρέπει να υπάρχει πρόβλημα κακής αξιοπιστίας.
Προσωπικά πιστεύω ότι, σε γενικές γραμμές, για τον έλεγχο ανεξάρτητου εξοπλισμού ή απλούστερων περιπτώσεων συστήματος ελέγχου, η υποστήριξη των προϊόντων PLC της Ιαπωνίας, σχετικά με το κόστος, έχει ορισμένα πλεονεκτήματα. Για ένα μεγαλύτερο μέγεθος συστήματος, η λειτουργία επικοινωνίας δικτύου απαιτεί υψηλή, ανοιχτή κατανεμημένη σύστημα ελέγχου, απομακρυσμένο σύστημα I / O, η παραγωγή PLC στην Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες στη λειτουργία επικοινωνίας δικτύου είναι πιο συμφέρουσα. Επιπλέον, για ορισμένες ειδικές βιομηχανίες (π.χ.: μεταλλουργία, καπνός, κ.λπ.) θα πρέπει να επιλεγούν στους σχετικούς κλάδους που έχουν ιστορικό λειτουργίας, ώριμο και αξιόπιστο σύστημα PLC.
II. τον αριθμό των σημείων εισόδου και εξόδου (I / O).
Ο αριθμός των σημείων εισόδου/εξόδου του PLC είναι μία από τις βασικές παραμέτρους του PLC. Ο αριθμός των σημείων εισόδου/εξόδου πρέπει να προσδιορίζεται με βάση το άθροισμα όλων των σημείων εισόδου/εξόδου που απαιτούνται για τη συσκευή ελέγχου. Γενικά, το PLC θα πρέπει να έχει ένα κατάλληλο περιθώριο σημείων I/O. Συνήθως βασίζεται στον αριθμό των στατιστικών σημείων εισόδου και εξόδου και, στη συνέχεια, προσθέτουμε το 10% έως το 20% του επεκτάσιμου περιθωρίου, καθώς τα σημεία εισόδου και εξόδου εκτιμούν τα δεδομένα. Η πραγματική παραγγελία, αλλά και σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά των προϊόντων PLC του κατασκευαστή, ο αριθμός των σημείων εισόδου και εξόδου προς προσαρμογή.
III. η χωρητικότητα της μνήμης
Η χωρητικότητα μνήμης είναι ότι ο προγραμματιζόμενος ελεγκτής μπορεί να παρέχει το μέγεθος της μονάδας αποθήκευσης υλικού, η χωρητικότητα του προγράμματος είναι το μέγεθος της μονάδας αποθήκευσης που χρησιμοποιείται από την εφαρμογή χρήστη στη μνήμη, επομένως η χωρητικότητα του προγράμματος είναι μικρότερη από τη χωρητικότητα της μνήμης. Φάση σχεδίασης, επειδή η εφαρμογή χρήστη δεν έχει προετοιμαστεί, ως εκ τούτου, οι μηχανικοί της Microsoft PLC μπορούν να λάβουν πληροφορίες μπορεί να αυξήσει τις γνώσεις μπορεί να βελτιώσει τις δεξιότητες ικανότητα του προγράμματος στη φάση του σχεδιασμού είναι άγνωστο, πρέπει να γνωρίζουμε μετά την αποσφαλμάτωση του προγράμματος. Προκειμένου να σχεδιαστεί η επιλογή της χωρητικότητας του προγράμματος μπορεί να έχει μια ορισμένη εκτίμηση, που συνήθως χρησιμοποιείται για να αντικαταστήσει την εκτίμηση της χωρητικότητας της μνήμης. Η εκτίμηση χωρητικότητας της μνήμης PLC δεν είναι σταθερή φόρμουλα, πολλές βιβλιογραφία δίνει έναν διαφορετικό τύπο, γενικά με τον αριθμό των ψηφιακά σημεία εισόδου/εξόδου από 10 έως 15 φορές, συν 100 φορές τον αριθμό των αναλογικών σημείων εισόδου/εξόδου, τον αριθμό της μνήμης για τον συνολικό αριθμό λέξεων (16-λέξη bit) και στη συνέχεια κατά 25% αυτού αριθμός για να ληφθεί υπόψη ο συνολικός αριθμός λέξεων (16-λέξη bit), και επιπλέον το 25% αυτού του αριθμού θεωρείται στη συνέχεια ως περιθώριο.
IV. Λειτουργίες ελέγχου
Η επιλογή περιλαμβάνει την επιλογή χαρακτηριστικών όπως αριθμητική συνάρτηση, συνάρτηση ελέγχου, συνάρτηση επικοινωνίας, λειτουργία προγραμματισμού, διαγνωστική λειτουργία και ταχύτητα επεξεργασίας.
(i) Αριθμητική συνάρτηση
Οι απλές αριθμητικές συναρτήσεις PLC περιλαμβάνουν λογικές πράξεις, συναρτήσεις χρονισμού και μέτρησης. Οι συνηθισμένες αριθμητικές συναρτήσεις PLC περιλαμβάνουν επίσης μετατόπιση δεδομένων, σύγκριση και άλλες αριθμητικές συναρτήσεις. πιο σύνθετες αριθμητικές συναρτήσεις όπως αλγεβρικές πράξεις, μεταφορά δεδομένων κ.λπ. μεγάλης κλίμακας PLC υπάρχουν αναλογικές λειτουργίες PID και άλλες προηγμένες αριθμητικές συναρτήσεις. Με την εμφάνιση των ανοιχτών συστημάτων, τώρα στο PLC έχει μια λειτουργία επικοινωνίας, ορισμένα προϊόντα έχουν επικοινωνία με τον κάτω υπολογιστή, ορισμένα προϊόντα έχουν επικοινωνία με το ίδιο μηχάνημα ή τον ανώτερο υπολογιστή, ορισμένα προϊόντα έχουν επίσης δεδομένα δικτύου εργοστασίου ή επιχείρησης λειτουργία επικοινωνίας. Η επιλογή σχεδιασμού θα πρέπει να βασίζεται στις απαιτήσεις της πραγματικής εφαρμογής, μια λογική επιλογή των απαιτούμενων συναρτήσεων υπολογιστών. Οι περισσότερες εφαρμογές, μόνο λογικές λειτουργίες και λειτουργίες χρονισμού και μέτρησης, ορισμένες εφαρμογές απαιτούν μεταφορά και σύγκριση δεδομένων, όταν χρησιμοποιούνται για αναλογική ανίχνευση και έλεγχο, τη χρήση αλγεβρικών πράξεων, αριθμητικής μετατροπής και λειτουργιών PID. Άλλοι απαιτούν λειτουργίες αποκωδικοποίησης και κωδικοποίησης κατά την εμφάνιση δεδομένων.
(ii) λειτουργία ελέγχου
Οι λειτουργίες ελέγχου, συμπεριλαμβανομένων των λειτουργιών ελέγχου PID, των λειτουργιών ελέγχου αντιστάθμισης τροφοδοσίας προς τα εμπρός, των λειτουργιών ελέγχου αναλογίας κ.λπ., θα πρέπει να καθορίζονται σύμφωνα με τις απαιτήσεις ελέγχου. Το PLC χρησιμοποιείται κυρίως για διαδοχικό λογικό έλεγχο, επομένως, οι περισσότερες φορές χρησιμοποιούν συχνά ελεγκτές ενός βρόχου ή πολλαπλών βρόχων για την επίλυση του ελέγχου του αναλογικού και μερικές φορές χρησιμοποιούν επίσης ένα αποκλειστικό έξυπνο microblogging εισόδου και εξόδου Οι μηχανικοί του PLC μπορούν να λάβουν τις πληροφορίες να ενισχύσει τις γνώσεις και να βελτιώσει τις δεξιότητες για την ολοκλήρωση των απαιτούμενων λειτουργιών ελέγχου, τη βελτίωση της επεξεργασίας του PLC και τη βελτίωση των λειτουργιών ελέγχου. λειτουργίες ελέγχου, βελτίωση της ταχύτητας επεξεργασίας του PLC και εξοικονόμηση χωρητικότητας μνήμης. Για παράδειγμα, η χρήση μονάδων ελέγχου PID, μετρητών υψηλής ταχύτητας, αναλογικών μονάδων με αντιστάθμιση ταχύτητας, μονάδας μετατροπής κωδικού ASC.
(iii) λειτουργία επικοινωνίας
Το μεγάλο και μεσαίου μεγέθους σύστημα PLC θα πρέπει να υποστηρίζει μια ποικιλία διαύλων πεδίου και τυπικά πρωτόκολλα επικοινωνίας (όπως TCP / IP), όταν χρειάζεται, θα πρέπει να μπορούν να συνδέονται με το δίκτυο διαχείρισης εργοστασίων (TCP / IP). Τα πρωτόκολλα επικοινωνίας πρέπει να είναι σύμφωνα με τα πρότυπα επικοινωνίας ISO/IEEE, να είναι ανοιχτό δίκτυο επικοινωνίας.
Οι διεπαφές επικοινωνίας του συστήματος PLC θα πρέπει να περιλαμβάνουν σειριακές και παράλληλες διεπαφές επικοινωνίας (RS2232C/422A/423/485), θύρα επικοινωνίας RIO, βιομηχανικό Ethernet, διασυνδέσεις DCS που χρησιμοποιούνται συνήθως κ.λπ. Ο δίαυλος επικοινωνίας PLC μεσαίου και μεγάλου μεγέθους (συμπεριλαμβανομένων συσκευών διασύνδεσης και καλωδίων) θα πρέπει να έχει περιττή διαμόρφωση 1:1, ο δίαυλος επικοινωνίας πρέπει να είναι σύμφωνος με τα διεθνή πρότυπα και η απόσταση επικοινωνίας πρέπει να πληροί τις πραγματικές απαιτήσεις της συσκευής.
Στο δίκτυο επικοινωνίας του συστήματος PLC, ο ρυθμός επικοινωνίας δικτύου του ανώτερου επιπέδου πρέπει να είναι μεγαλύτερος από 1Mbps και το φορτίο επικοινωνίας δεν είναι μεγαλύτερο από 60%. Οι κύριες μορφές δικτύου επικοινωνίας του συστήματος PLC είναι οι εξής:
(1) PC ως κύριος, πολλαπλά PLC του ίδιου μοντέλου με το slave, σχηματίζοντας ένα απλό δίκτυο PLC.
(2) 1 κύριο PLC, άλλο PLC του ίδιου τύπου με το slave, που αποτελεί δίκτυο PLC master-slave.
(3) Το δίκτυο PLC συνδέεται με ένα μεγάλο DCS ως υποδίκτυο του DCS μέσω μιας συγκεκριμένης διεπαφής δικτύου.
(4) Αποκλειστικό δίκτυο PLC (αποκλειστικό δίκτυο επικοινωνίας PLC κάθε κατασκευαστή).
Το PLC για να ανακουφίσει τις εργασίες επικοινωνίας της CPU, σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες της σύνθεσης του δικτύου, θα πρέπει να επιλέγεται με διαφορετικές λειτουργίες επικοινωνίας (όπως point-to-point, fieldbus, βιομηχανικό Ethernet) επεξεργαστή επικοινωνίας.
(iv) Λειτουργία προγραμματισμού
Λειτουργία προγραμματισμού εκτός σύνδεσης: Το PLC και ο προγραμματιστής μοιράζονται μια κοινή CPU, όταν ο προγραμματιστής βρίσκεται σε λειτουργία προγραμματισμού, η CPU παρέχει υπηρεσίες μόνο για τον προγραμματιστή και δεν ελέγχει τις συσκευές πεδίου. Μετά την ολοκλήρωση του προγραμματισμού, ο προγραμματιστής μεταβαίνει στον τρόπο λειτουργίας και η CPU ελέγχει τις συσκευές πεδίου χωρίς προγραμματισμό. Η λειτουργία προγραμματισμού εκτός σύνδεσης μπορεί να μειώσει το κόστος του συστήματος, αλλά δεν είναι βολικό στη χρήση και τον εντοπισμό σφαλμάτων.
Μέθοδος διαδικτυακού προγραμματισμού: Η CPU και ο προγραμματιστής έχουν τις δικές τους CPU, η κεντρική CPU είναι υπεύθυνη για τον έλεγχο πεδίου και ανταλλάσσει δεδομένα με τον προγραμματιστή κατά τη διάρκεια ενός κύκλου σάρωσης, ο προγραμματιστής στέλνει το πρόγραμμα ή τα δεδομένα που προετοιμάζονται ηλεκτρονικά στον κεντρικό υπολογιστή και ο κεντρικός υπολογιστής εκτελείται σύμφωνα με το πρόγραμμα που μόλις ελήφθη στον επόμενο κύκλο σάρωσης. Αυτή η προσέγγιση είναι πιο δαπανηρή, αλλά το σύστημα είναι εύκολο στον εντοπισμό σφαλμάτων και τη λειτουργία του και χρησιμοποιείται συχνά σε μεγάλου και μεσαίου μεγέθους PLC.
Πέντε τυποποιημένες γλώσσες προγραμματισμού: Διάγραμμα διαδοχικών συναρτήσεων (SFC), διάγραμμα κλίμακας (LD), διάγραμμα μπλοκ συναρτήσεων (FBD) τρία είδη γλώσσας γραφικών και Λίστα δηλώσεων (IL), Δομημένο κείμενο (ST) δύο είδη γλώσσας κειμένου. Η επιλεγμένη γλώσσα προγραμματισμού θα πρέπει να συμμορφώνεται με τα πρότυπά της (IEC6113123), αλλά θα πρέπει επίσης να υποστηρίζει μια ποικιλία μορφών προγραμματισμού γλωσσών, όπως C, Basic, Pascal, κ.λπ., προκειμένου να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις ελέγχου ειδικών περιστάσεων ελέγχου.
(Ε) ταχύτητα επεξεργασίας
Το PLC λειτουργεί με σάρωση. Από την άποψη των απαιτήσεων σε πραγματικό χρόνο, η ταχύτητα επεξεργασίας θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη, εάν η διάρκεια του σήματος είναι μικρότερη από τον χρόνο σάρωσης, το PLC δεν θα σαρώσει το σήμα, με αποτέλεσμα την απώλεια δεδομένων σήματος.
Η ταχύτητα επεξεργασίας σχετίζεται με τη διάρκεια του προγράμματος χρήστη, την ταχύτητα επεξεργασίας της CPU, την ποιότητα του λογισμικού και ούτω καθεξής. Προς το παρόν, το PLC έρχεται σε επαφή με γρήγορη απόκριση, υψηλή ταχύτητα, κάθε χρόνο εκτέλεσης δυαδικής εντολής περίπου {{0}}.2 έως 0.4 μs, ώστε να μπορεί να προσαρμοστεί στις υψηλές απαιτήσεις ελέγχου, τις αντίστοιχες απαιτήσεις της εφαρμογής ανάγκες της γρήγορης. Ο κύκλος σάρωσης (κύκλος σάρωσης επεξεργαστή) πρέπει να πληροί: ο χρόνος σάρωσης του μικρού PLC δεν είναι μεγαλύτερος από 0.5ms/K. ο χρόνος σάρωσης μεγάλου και μεσαίου μεγέθους PLC δεν είναι μεγαλύτερος από 0,2ms/K.
V. Μοντέλα PLC
Τύπος PLC:Το PLC χωρίζεται σε δύο κατηγορίες ανάλογα με τη δομή ολόκληρου του τύπου και τον τύπο της μονάδας.
Ενσωματωμένο PLC I / 0 σημεία λιγότερο και σχετικά σταθερό, έτσι ώστε ο χρήστης να έχει λιγότερο χώρο επιλογής, που χρησιμοποιείται συνήθως για μικρά συστήματα ελέγχου. Εκπρόσωποι αυτού του τύπου PLC είναι: η σειρά Siemens S7-200, η σειρά FX της Mitsubishi, η σειρά CPM1A της Omron.
Το PLC τύπου μονάδας παρέχει μια ποικιλία από μονάδα I / O που μπορεί να συνδεθεί στο υπόστρωμα PLC, για να διευκολύνει τον χρήστη σύμφωνα με την ανάγκη να επιλέξει εύλογα και να διαμορφώσει τα σημεία I / O του συστήματος ελέγχου. Επομένως, η διαμόρφωση του PLC τύπου μονάδας είναι πιο ευέλικτη, που χρησιμοποιείται γενικά για μεσαία και μεγάλα συστήματα ελέγχου. Για παράδειγμα, η σειρά S7-300 της Siemens και η σειρά S7-400, η σειρά Q της Mitsubishi, η σειρά CVM1 της Omron.
VI. Διάφορη επιλογή ενότητας
(Α) ψηφιακή μονάδα I/O
Η επιλογή των μονάδων ψηφιακής εισόδου και εξόδου θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις απαιτήσεις της εφαρμογής. Για παράδειγμα, η μονάδα εισόδου θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη το επίπεδο σήματος εισόδου, την απόσταση μετάδοσης και άλλες απαιτήσεις εφαρμογής. Υπάρχουν πολλοί τύποι μονάδων εξόδου, όπως ο τύπος εξόδου επαφής ρελέ, ο αμφίδρομος τύπος εξόδου θυρίστορ AC120V/23V, ο τρανζίστορ με κίνηση DC24V, ο τρανζίστορ DC48V και ούτω καθεξής.
Συνήθως η μονάδα εξόδου ρελέ έχει χαμηλή τιμή, τη χρήση ενός ευρέος φάσματος τάσης και άλλα πλεονεκτήματα, αλλά η διάρκεια ζωής είναι μικρότερη, ο χρόνος απόκρισης είναι μεγαλύτερος, όταν χρησιμοποιείται για επαγωγικά φορτία πρέπει να αυξηθεί το κύκλωμα απορρόφησης υπερτάσεων. Ο χρόνος απόκρισης της μονάδας εξόδου αμφίδρομης θυρίστορ είναι ταχύτερος για συχνή εναλλαγή, επαγωγικές περιπτώσεις φορτίου χαμηλού συντελεστή ισχύος, αλλά η τιμή είναι πιο ακριβή, η χωρητικότητα υπερφόρτωσης είναι φτωχή.
Επιπλέον, οι μονάδες εισόδου και εξόδου σύμφωνα με τον αριθμό των σημείων εισόδου και εξόδου μπορούν να χωριστούν σε: 8 σημεία, 16 σημεία, 32 σημεία και άλλες προδιαγραφές, η επιλογή πρέπει να είναι εύλογα εξοπλισμένη σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες.
(Β) αναλογική μονάδα I/O
Η μονάδα αναλογικής εισόδου, σύμφωνα με τον τύπο αναλογικού σήματος εισόδου μπορεί να χωριστεί σε: τύπο εισόδου ρεύματος, τύπο εισόδου τάσης, τύπο εισόδου θερμοστοιχείου. Ο τρέχων τύπος εισόδου συνήθως επίπεδο σήματος για 4 ~ 20mA ή 0 ~ 20 mA. Μονάδα εισόδου τύπου τάσης συνήθως επίπεδο σήματος για 0 ~ 10 V, -5V ~ +5V και ούτω καθεξής. Ορισμένες μονάδες αναλογικής εισόδου είναι συμβατές με σήματα εισόδου τάσης ή ρεύματος.
Η μονάδα αναλογικής εξόδου χωρίζεται επίσης σε μονάδα εξόδου τύπου τάσης και μονάδα εξόδου τύπου ρεύματος, το σήμα εξόδου ρεύματος είναι συνήθως 0-20mA, 4-20mA; Το σήμα εξόδου τύπου τάσης είναι συνήθως 0 ~ 0V, -10V ~ +10V και ούτω καθεξής.
Οι αναλογικές μονάδες εισόδου και εξόδου, ανάλογα με τον αριθμό των καναλιών εισόδου και εξόδου μπορούν να χωριστούν σε 2 κανάλια, 4 κανάλια, 8 κανάλια και άλλες προδιαγραφές.
(Γ) Μονάδα Λειτουργίας
Οι λειτουργικές μονάδες περιλαμβάνουν μονάδα επικοινωνίας, μονάδα εντοπισμού θέσης, μονάδα εξόδου παλμών, μονάδα μέτρησης υψηλής ταχύτητας, μονάδα ελέγχου PID, μονάδα ελέγχου θερμοκρασίας και ούτω καθεξής. Η επιλογή του PLC θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη δυνατότητα αντιστοίχισης λειτουργικών μονάδων, η επιλογή των λειτουργικών μονάδων περιλαμβάνει δύο πτυχές υλικού και λογισμικού.
Όσον αφορά το υλικό, το πρώτο θα πρέπει να εξετάσει ότι η λειτουργική μονάδα μπορεί να συνδεθεί εύκολα με το PLC, το PLC θα πρέπει να έχει τις σχετικές συνδέσεις, τις θέσεις εγκατάστασης και τις διεπαφές, τα καλώδια σύνδεσης και άλλα αξεσουάρ. Στο λογισμικό, το PLC πρέπει να έχει την αντίστοιχη λειτουργία ελέγχου, μπορεί να είναι βολικό για τον προγραμματισμό της μονάδας λειτουργίας. Για παράδειγμα, το PLC της σειράς FX της Mitsubishi μέσω των εντολών "FROM" και "TO" μπορεί εύκολα να ελέγξει την αντίστοιχη λειτουργική μονάδα.
VII. Λειτουργίες Πλεονασμού
(Α) πλεονασμός μονάδας ελέγχου
1, η σημαντική μονάδα διεργασίας: CPU (συμπεριλαμβανομένης της μνήμης) και το τροφοδοτικό πρέπει να είναι πλεονάζον 1B1.
2, στην ανάγκη για PLC υλικό και ζεστό λογισμικό αναμονής μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να σχηματίσει ένα ζεστό σύστημα πλεονασμού αναμονής, 2 πλεονασμός ή 3 ανεκτικό σύστημα πλεονασμού πλεονασμού σε σφάλματα.
(Β) Πλεονασμός μονάδας διεπαφής I/O
1, το κύκλωμα ελέγχου της κάρτας I / O πολλαπλών σημείων θα πρέπει να είναι πλεονάζουσα διαμόρφωση.
2, Κάρτες I/O πολλαπλών σημείων σημαντικών σημείων ανίχνευσης μπορούν να διαμορφωθούν περιττές. 3)Ανάλογα με την ανάγκη για σημαντικά σήματα I/O, μπορούν να επιλεγούν μονάδες διεπαφής I/O 2-revision ή 3-revision revision.