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自控系统设计中PLC如何选型_8

  PLC已经越来越多地应用于工业控制系统中,并且在自动控制系统中起着非常重要的作用。所以,对PLC的正确选择是非常重要的。面对众多生产厂家的各种类型PLC,它们各有优缺点,能够满足用户的各种需求,但在形态、组成、功能、网络、编程等方面各不相容,没有一个统一的标准,无法进行横向比较。下面提出在自动控制系统设计中对PLC选型的一些看法,可以在挑选PLC时作为参考。可以通过以下几方面的比较,挑选到适合的产品。

  一、工作量

在自动控制系统设计之初,就应该对控制点数(数字量及模拟量)有一个准确的统计,这往往是选择PLC的首要条件,一般选择比控制点数多10%~30%的PLC。这有几方面的考虑:1、可以弥补设计过程中遗漏的点;2、能够保证在运行过程中个别点有故障时,可以有替代点;3、将来增加点数的需要。

  二、工作环境

  工作环境是PLC工作的硬性指标。自控系统将人们从繁忙的工作和恶劣的环境中解脱出来,就要求自控系统能够适应复杂的环境,诸如温度、湿度、噪音、信号屏蔽、工作电压等,各款PLC不尽相同。一定要选择适应实际工作环境的产品。

  三、通信网络

  现在PLC已不是简单的现场控制,PLC远端通信已成为控制系统必须解决的问题,但各厂家制定的通信协议千差万别,兼容性差。在这一点上主要考虑以下方面:1、同一厂家产品间的通信。各厂家都有自己的通信协议,并且不止一种。这在大、中型机上表现明显,而在小、微型机上不尽相同,一些厂家出于容量、价格、功能等方面考虑,往往没有或者有与其它协议不同,而且比较简单的通信。所以,在这方面主要考虑的是同一厂家不同类型PLC之间的通信;2、不同厂家产品间的通信。若所进行的自动控制系统设计属于对已有的自控系统进行部分改造,而所选择的是与原系统不同的PLC,或者设计中需要2个或2个以上的PLC,而选用了不同厂家的产品,这就需考虑不同厂家产品之间的通信问题;3、是否有利于将来。由于各厂家制定的通信协议各不相同,国际上也无统一标准,所以在PLC选型上受到很大限制。就要考虑影响面大、有发展的、功能完备、接近通用的通信协议。

  四、编程

  程序是整个自动控制系统的心脏,程序编制的好坏直接影响到整个自动控制系统的运作。编程器及编程软件有些厂家要求额外购买,并且价格不菲,这一点也需考虑在内。

  1、编程方法一种是使用厂家提供的专用编程器。也分各种规格型号,大型编程器功能完备,适合各型号PLC,价格高;小型编程器结构小巧,便于携带,价格低,但功能简单,适用性差;另一种是使用依托个人电脑应用平台的编程软件,现已被大多数生产厂家采用。各生产厂家由于各自的产品不同,往往只研制出适合于自己产品的编程软件,而编程软件的风格、界面、应用平台、灵活性、适应性、易于编程等都只有在用户亲自操作之后才能给予评价。

  2、编程语言编程语言最为复杂,多种多样,看似相同,但不通用。最常用的可以划分为以下5类编程语言:

  (1)梯形图这是PLC厂家采用最多的编程语言,最初是由继电器控制图演变过来的,比较简单,对离散控制和互锁逻辑最为有用;

  (2)顺序功能图它提供了总的结构,并与状态定位处理或机器控制应用相互协调;

  (3)功能块图它提供了一个有效的开发环境,并且特别适用于过程控制应用;

  (4)结构化文本这是一种类似用于计算机的编程语言,它适用于对复杂算法及数据处理;

  (5)指令表它为优化编码性能提供了一个环境,与汇编语言非常相似。厂家提供的编程软件中一般包括一种或几种编程语言,如TE公司的XTEL编程软件可以使用梯形图(Ladder)、顺序功能图(Grafcet)、结构化文本(Literal)3种编程语言;Siemens公司的Step7编程软件可以使用梯形图(Ladder)、指令表(STL)两种编程语言;Modicon公司的Modsoft编程软件只使用梯形图(984梯形)一种编程语言,而另一个Concept编程软件可以使用5种编程语言,依次为梯形图(LD)、顺序功能图(SFC)、功能块图(FBD)、结构化文本(ST)、指令表(IL)。同一编程软件下的编程语言大多数可以互换,一般选择自己比较熟悉的编程语言。

  3、存储器PLC存储器是保存程序和数据的地方,分内制式和外插式两种,存储器容量在512~128M字节之间,一定要根据实际情况选取足够大的存储器,并且要求有一部分空余作为缓存。PLC存储器按照类型可分随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除只读存储器(EPROM)等。RAM可以任意读写,在掉电后程序只能保持一段时间,最适合于在自控系统调试时使用。ROM只能读不能写,程序是由厂家或开发商事先固化的,不能更改,即使失电也不丢失。EPROM与ROM只是EPROM通过特殊的方式(如紫外线)可以擦除再写,适合于应用在长时间工作而改动不大的系统中。

  4、易于更改PLC较继电器控制的另一个优势在于它可以根据实际需要任意更改控制结构(或控制过程),这就要求更改程序方便快

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