U dizajnu PLC sustava, prvi korak bi trebao biti određivanje programa sustava, sljedeći korak je odabir PLC dizajna. Odabir PLC-a, uglavnom za određivanje proizvođača PLC-a i specifičnih modela PLC-a. Za sistemski program potreban je distribuirani sustav, re
Mislim da bi trebali postojati sljedeći aspekti:
I. proizvođač PLC-a
Odredite proizvođača PLC-a, uglavnom treba uzeti u obzir zahtjeve korisnika opreme, dizajnera za različite proizvođače PLC-a, poznavanja i dizajna navika, dosljednost pratećih proizvoda i tehničkih usluga i drugih čimbenika. Od pouzdanosti samog PLC-a uzeti u obzir, u načelu, sve dok proizvodi velikih stranih tvrtki, ne bi trebalo biti problema loše pouzdanosti.
Ja osobno vjerujem da, općenito, za kontrolu nezavisne opreme ili jednostavnije sustave upravljanja prilikama, podržavanje japanskih PLC proizvoda, relativno govoreći, isplativo ima određene prednosti. Za veću veličinu sustava mrežna komunikacijska funkcija zahtijeva visoki, otvoreni distribuirani sustav upravljanja, daljinski I / O sustav, Europa i Sjedinjene Države proizvodnja PLC-a u mrežnoj komunikacijskoj funkciji je povoljnija. Osim toga, za neke posebne industrije (npr.: metalurgija, duhan, itd.) treba odabrati u relevantnim industrijskim sektorima koji imaju iskustvo rada, zreo i pouzdan PLC sustav.
II. broj ulaznih i izlaznih (I/O) točaka
Broj ulazno/izlaznih točaka PLC-a jedan je od osnovnih parametara PLC-a. Broj I/O točaka treba odrediti na temelju zbroja svih I/O točaka potrebnih za upravljački uređaj. Općenito, PLC bi trebao imati odgovarajuću marginu I/O bodova. Obično se temelji na broju statističkih ulaznih i izlaznih točaka, a zatim dodajte 10% do 20% proširive margine, kao ulazne i izlazne točke procijenjenih podataka. Stvarni redoslijed, ali i prema karakteristikama proizvođača PLC proizvoda, broj ulaznih i izlaznih točaka za podešavanje.
III. kapacitet memorije
Kapacitet memorije je programibilni kontroler koji sam može osigurati veličinu jedinice za pohranu hardvera, kapacitet programa je veličina jedinice za pohranu koju koristi korisnička aplikacija u memoriji, tako da je kapacitet programa manji od kapaciteta memorije. Faza dizajna, budući da korisnička aplikacija nije pripremljena, dakle, Microsoftovi PLC inženjeri mogu dobiti informacije, mogu povećati znanje, mogu poboljšati vještine, kapacitet programa u fazi dizajna je nepoznat, potrebno je znati nakon otklanjanja pogrešaka programa. Kako bi se dizajnirao izbor kapaciteta programa može imati određenu procjenu, koja se obično koristi za zamjenu procjene kapaciteta memorije. Procjena kapaciteta memorije PLC memorije nije fiksna formula, mnoga literatura daje drugačiju formulu, općenito prema broju digitalnih I/O točaka od 10 do 15 puta, plus 100 puta broj analognih I/O točaka, broj memorije za ukupni broj riječi (16-bitna riječ), a zatim za 25% ovog broj za razmatranje ukupnog broja riječi (16-bitna riječ), a uz to se 25% ovog broja smatra marginom.
IV. Kontrolne funkcije
Odabir uključuje odabir karakteristika kao što su aritmetička funkcija, kontrolna funkcija, komunikacijska funkcija, funkcija programiranja, dijagnostička funkcija i brzina obrade.
(i) Aritmetička funkcija
Jednostavne PLC aritmetičke funkcije uključuju logičke operacije, funkcije mjerenja vremena i brojanja; obične PLC aritmetičke funkcije također uključuju prebacivanje podataka, usporedbu i druge aritmetičke funkcije; složenije aritmetičke funkcije kao što su algebarske operacije, prijenos podataka itd.; veliki PLC postoje analogne PID operacije i druge napredne aritmetičke funkcije. S pojavom otvorenih sustava, sada PLC ima komunikacijsku funkciju, neki proizvodi imaju komunikaciju s donjim računalom, neki proizvodi imaju komunikaciju s istim strojem ili gornjim računalom, neki proizvodi također imaju podatke o tvorničkoj ili poslovnoj mreži komunikacijska funkcija. Odabir dizajna trebao bi se temeljiti na zahtjevima stvarne primjene, razumnom odabiru potrebnih računalnih funkcija. Većina aplikacija, samo logičke operacije i funkcije mjerenja vremena i brojanja, neke aplikacije zahtijevaju prijenos podataka i usporedbu, kada se koriste za analognu detekciju i kontrolu, korištenje algebarskih operacija, numeričke pretvorbe i PID operacija. Drugi zahtijevaju operacije dekodiranja i kodiranja prilikom prikaza podataka.
(ii) kontrolna funkcija
Upravljačke funkcije, uključujući PID regulacijske operacije, regulacijske operacije povratne kompenzacije, regulacijske operacije omjera, itd., trebale bi se odrediti prema zahtjevima upravljanja. PLC se uglavnom koristi za sekvencijalno logičko upravljanje, stoga se u većini slučajeva često koriste kontroleri s jednom ili više petlji za rješavanje analogne kontrole, a ponekad također koriste namjenski inteligentni ulaz i izlaz za mikroblogiranje PLC inženjeri mogu dobiti informacije unaprijediti znanje i poboljšati vještine za dovršetak potrebnih kontrolnih funkcija, poboljšati obradu PLC-a i poboljšati upravljačke funkcije. upravljačke funkcije, poboljšavaju brzinu obrade PLC-a i štede kapacitet memorije. Na primjer, korištenje PID regulacijskih jedinica, brzih brojača, analognih jedinica s kompenzacijom brzine, jedinica za pretvorbu ASC koda.
(iii) komunikacijska funkcija
Veliki i srednji PLC sustav trebao bi podržavati različite field buseve i standardne komunikacijske protokole (kao što je TCP/IP), kada je potrebno, trebao bi se moći povezati s mrežom za upravljanje tvornicom (TCP/IP). Komunikacijski protokoli trebaju biti u skladu s ISO/IEEE komunikacijskim standardima, trebaju biti otvorena komunikacijska mreža.
Komunikacijska sučelja PLC sustava trebaju uključivati serijska i paralelna komunikacijska sučelja (RS2232C/422A/423/485), RIO komunikacijski port, industrijski Ethernet, uobičajeno korištena DCS sučelja, itd.; PLC komunikacijska sabirnica srednje i velike veličine (uključujući sučelja i kabele) trebala bi biti redundantna konfiguracija 1:1, komunikacijska sabirnica trebala bi biti u skladu s međunarodnim standardima, a komunikacijska udaljenost trebala bi zadovoljiti stvarne zahtjeve uređaja.
U komunikacijskoj mreži PLC sustava, brzina mrežne komunikacije gornje razine treba biti veća od 1Mbps, a komunikacijsko opterećenje ne više od 60%. Glavni oblici komunikacijske mreže PLC sustava su sljedeći:
(1) PC kao glavni, više PLC-ova istog modela kao podređeni, tvoreći jednostavnu PLC mrežu;
(2) 1 PLC master, drugi PLC istog tipa kao slave, koji čini PLC mrežu master-slave;
(3) PLC mreža povezana je s velikim DCS-om kao podmreža DCS-a preko specifičnog mrežnog sučelja;
(4) Namjenska PLC mreža (namjenska PLC komunikacijska mreža svakog proizvođača).
PLC kako bi se ublažili komunikacijski zadaci CPU-a, u skladu sa stvarnim potrebama sastava mreže, treba odabrati s različitim komunikacijskim funkcijama (kao što su točka-točka, fieldbus, industrijski Ethernet) komunikacijski procesor.
(iv) Funkcija programiranja
Offline način programiranja: PLC i programator dijele zajednički CPU, kada je programator u načinu programiranja, CPU pruža samo usluge za programator i ne kontrolira terenske uređaje. Nakon završetka programiranja, programator prelazi u način rada, a CPU upravlja terenskim uređajima bez programiranja. Način izvanmrežnog programiranja može smanjiti troškove sustava, ali nije prikladan za korištenje i otklanjanje pogrešaka.
Metoda online programiranja: CPU i programator imaju svoje vlastite CPU-e, glavni CPU je odgovoran za kontrolu polja i razmjenjuje podatke s programatorom tijekom ciklusa skeniranja, programator šalje program ili podatke pripremljene online glavnom računalu, a glavno računalo radi u skladu s novoprimljeni program u sljedećem ciklusu skeniranja. Ovaj pristup je skuplji, ali sustav je jednostavan za uklanjanje pogrešaka i rukovanje, a često se koristi u velikim i srednjim PLC-ovima.
Pet standardiziranih programskih jezika: sekvencijalni funkcionalni dijagram (SFC), ljestvičasti dijagram (LD), funkcionalni blok dijagram (FBD) tri vrste grafičkog jezika i popis izjava (IL), strukturirani tekst (ST) dvije vrste tekstualnog jezika. Odabrani programski jezik treba biti u skladu sa svojim standardima (IEC6113123), ali također treba podržavati različite oblike programiranja jezika, kao što su C, Basic, Pascal, itd., kako bi se zadovoljili zahtjevi kontrole posebnih kontrolnih prilika.
(E) brzina obrade
PLC radi skeniranjem. S gledišta zahtjeva u stvarnom vremenu, brzina obrade treba biti što je moguće veća, ako je trajanje signala kraće od vremena skeniranja, PLC neće skenirati signal, što će rezultirati gubitkom podataka signala.
Brzina obrade je povezana s duljinom korisničkog programa, CPU brzinom obrade, kvalitetom softvera i tako dalje. Trenutačno, PLC kontakti imaju brz odgovor, veliku brzinu, vrijeme izvršenja svake binarne instrukcije od oko {{0}}.2 do 0.4 μs, tako da se može prilagoditi visokim zahtjevima kontrole, odgovarajućim zahtjevima primjene potrebe brzog. Ciklus skeniranja (ciklus skeniranja procesora) treba zadovoljiti: vrijeme skeniranja malog PLC-a nije veće od 0.5ms/K; vrijeme skeniranja velikog i srednjeg PLC-a nije veće od 0,2 ms/K.
V. PLC modeli
PLC tip:PLC je podijeljen u dvije kategorije prema strukturi cijelog tipa i vrsti modula.
Integralni PLC I / 0 bodova manje i relativno fiksiran, tako da korisnik ima manje prostora za izbor, obično se koristi za male upravljačke sustave. Predstavnici ovog tipa PLC-a su: Siemens S7-200 serija, Mitsubishijeva FX serija, Omronova CPM1A serija.
PLC tipa modula pruža razne I / O module koji se mogu priključiti na PLC podlogu, kako bi se korisniku olakšalo razumno odabiranje i konfiguriranje I / O točaka sustava upravljanja. Stoga je konfiguracija tipa PLC modula fleksibilnija, općenito se koristi za srednje i velike upravljačke sustave. Na primjer, Siemens S7-300 serija i S7-400 serija, Mitsubishijeva Q serija, Omronova CVM1 serija.
VI. Izbor različitih modula
(A) digitalni I/O modul
Odabir digitalnih ulaznih i izlaznih modula treba uzeti u obzir zahtjeve aplikacije. Na primjer, ulazni modul treba uzeti u obzir razinu ulaznog signala, udaljenost prijenosa i druge zahtjeve aplikacije. Postoje mnoge vrste izlaznih modula, kao što su relejni kontaktni izlazni tip, AC120V/23V dvosmjerni tiristorski izlazni tip, DC24V pogonjen tranzistorom, DC48V pogonjen tranzistorom i tako dalje.
Obično relejni izlazni modul ima nisku cijenu, korištenje širokog raspona napona i druge prednosti, ali životni vijek je kraći, vrijeme odziva je duže, kada se koristi za induktivna opterećenja, potrebno je povećati krug apsorbera prenapona; vrijeme odziva dvosmjernog tiristorskog izlaznog modula je brže za česta prebacivanja, induktivna opterećenja niskog faktora snage, ali cijena je skuplja, kapacitet preopterećenja je loš.
Osim toga, ulazni i izlazni moduli u skladu s brojem ulaznih i izlaznih točaka mogu se podijeliti na: 8 točaka, 16 točaka, 32 boda i druge specifikacije, izbor bi trebao biti razumno opremljen prema stvarnim potrebama.
(B) analogni I/O modul
Analogni ulazni modul, prema vrsti analognog ulaznog signala, može se podijeliti na: strujni ulaz, naponski ulaz, termoelement. Vrsta trenutnog ulaza obično je razina signala za 4 ~ 20mA ili 0 ~ 20mA; naponski ulazni modul obično je razina signala za 0 ~ 10 V, -5V ~ +5V i tako dalje. Neki analogni ulazni moduli su kompatibilni s naponskim ili strujnim ulaznim signalima.
Analogni izlazni modul također se dijeli na izlazni modul naponskog tipa i izlazni modul strujnog tipa, strujni izlazni signal obično je 0-20mA, 4-20mA; izlazni signal naponskog tipa obično je 0 ~ 0V, -10V ~ +10V i tako dalje.
Analogni ulazni i izlazni moduli, prema broju ulaznih i izlaznih kanala mogu se podijeliti na 2 kanala, 4 kanala, 8 kanala i drugim specifikacijama.
(C) Funkcijski modul
Funkcijski moduli uključuju komunikacijski modul, modul za pozicioniranje, modul impulsnog izlaza, modul za brzo brojanje, PID kontrolni modul, modul za kontrolu temperature i tako dalje. Odabir PLC-a treba uzeti u obzir mogućnost podudaranja funkcijskih modula, izbor funkcijskih modula uključuje dva aspekta hardvera i softvera.
Što se tiče hardvera, prvo bi trebalo uzeti u obzir da se funkcijski modul može jednostavno spojiti na PLC, PLC bi trebao imati relevantne veze, lokacije za ugradnju i sučelja, spojne kabele i drugu dodatnu opremu. U softveru, PLC treba imati odgovarajuću upravljačku funkciju, može biti pogodna za programiranje funkcijskog modula. Na primjer, Mitsubishi PLC serije FX putem naredbi "FROM" i "TO" može jednostavno kontrolirati odgovarajući funkcijski modul.
VII. Funkcije redundantnosti
(A) redundancija upravljačke jedinice
1, važna procesna jedinica: CPU (uključujući memoriju) i napajanje trebaju biti 1B1 suvišni.
2, u potrebi za PLC hardver i hot standby softver također se može koristiti za formiranje hot standby zalihost sustava, 2 zalihosti ili 3 zalihosti zalihosti sustav tolerantan na greške.
(B) Redundancija jedinice I/O sučelja
1, upravljački krug I/O kartice s više točaka trebao bi biti redundantne konfiguracije.
2, I/O kartice s više točaka važnih točaka detekcije mogu se redundantno konfigurirati. 3) Prema potrebi za važnim I/O signalima, 2-revizija ili 3-revizija I/O sučelja se mogu odabrati.