西门子承德西PLC模块总代理
随着PLC的推广普及,PLC产品的种类和数量越来越多,而且功能也日趋完善。近年来,从美国、日本、德国等国引进的PLC产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列、上百种型号。可编程控制仪的品种繁多,其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同,适用场合也各有侧重。因此,合理选择PLC,对于提高PLC在控制系统中的应用起着重要作用。
1机型的选择
可编程控制仪机型选择的基本原则是,在功能满足要求的前提下,选择较可靠、维护使用较方便以及性能价格比的较优化机型。
在工艺过程比较固定、环境条件较好(维修量较小)的场合,建议选用整体式结构的PLC;其它情况则较好选用模块式结构的PLC。
对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中,一般其控制速度无须考虑,因此,选用带A/D转换、D/A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求。
而在控制比较复杂,控制功能要求比较高的工程项目中(如要实现PID运算、闭环控制、通信联网等),可视控制规模及复杂程度来选用中档或高档机。其中高档机主要用于大规模过程控制、全可编程控制仪的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等。根据不同的应用对象,表1列出了PLC的几种功能选择。
对于一个大型企业系统,应尽量做到机型统一。这样,同一机型的PLC模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理;同时,其统一的功能及编程方法也有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发;此外,由于其外部设备通用,资源可以共享,因此,配以上位计算机后即可把控制各独立系统的多台PLC联成一个多级分布式控制系统,这样便于相互通信,集中管理。
2输入/输出的选择
PLC是一种工业控制系统,它的控制对象是工业生产设备或工业生产过程,工作环境是工业生产现场。它与工业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的。
通过I/O接口模块可以检测被控生产过程的各种参数,并以这些现场数据作为控制信息对被控对象进行控制。同时通过I/O接口模块将2.1确定I/O点数
根据控制系统的要求确定所需要的I/O点数时,应再增加10%~20%的备用量,以便随时增加控制功能。对于一个控制对象,由于采用的控制方法不同或编程水平不同,I/O点数也应有所不同。
2.2开关量输入/输出
通过标准的输入/输出接口可从传感器和开关(如按钮、限位开关等)及控制(开/关)设备(如指示灯、报警器、电动机起动器等)接收信号。典型的交流输入/输出信号为24~240V,直流输入/输出信号为5~240V。
尽管输入电路因制造厂家不同而不同,但有些特性是相同的。如用于错误信号的抖动电路;免于较大瞬态过电压的浪涌保护电路等。此外,大多数输入电路在高压电源输入和接口电路的控制逻辑部分之间都设有可选的隔离电路。
在评估离散输出时,应考虑熔丝、瞬时浪涌保护和电源与逻辑电路间的隔离电路。熔丝电路也许在开始时花费较多,但可能比在外部安装熔丝耗资要少。
2.3模拟量输入/输出
模拟量输入/输出接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于测量流量、温度和压力,并可用于控制电压或电流输出设备。这些接口的典型量程为-10~+10V、0~+10V、4~20mA或10~50mA。
一些制造厂家在PLC上设计有特殊模拟接口,因而可接收低电平信号,如RTD、热电偶等。一般来说,这类接口模块可用于接收同一模块上不同类型的热电偶或RTD混号。
2.4特殊功能输人/输出
在选择一台PLC时,用户可能会面临一些特殊类型且不能用标准I/O实现的I/O限定?如定位、快速输入、频率等 。此时用户应当考虑供销厂商是否提供有特殊的有助于大限度减小控制作用的模块。有些特殊接口模块自身能处理一部分现场数据,从而使CPU从耗时的任务处理中解脱出来。
2.5智能式输入/输出
当前,可编程控制仪的生产厂家相继推出了一些智能式的输入/输出模块。一般智能式输入/输出模块本身带有处理器,可对输入或输出信号作预先规定的处理,并将处理结果送入CPU或直接输出,这样可提高PLC的处理速度并节省存储器的容量。
智能式输入/输出模块有高速计数器(可作加法计数或减法计数)、凸轮模拟器(用作**编码输人)、带速度补偿的凸轮模拟器、单回路或多回路的PID调节器、ASCII/BASIC处理器、RS—232C/422接口模块等。表3归纳了选择I/O模块的一般规则。
3PLC存储器类型及容量选择
PLC系统所用的存储器基本上由PROM、E-PROM及PAM三种类型组成,存储容量则随机器的大小变化,一般小型机的较大存储能力低于6kB,中型机的较大存储能力可达64kB,大型机的较大存储能力可上兆字节。使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型,必要时也可专门进行存储器的扩充设计。
PLC的存储器容量选择和计算的**种方法是:根据编程使用的节点数精确计算存储器的实际使用容量。*二种为估算法,用户可根据控制规模和应用目的,按照表4的公式来估算。为了使用方便,一般应留有25%~30%的裕量,获取存储容量的较佳方法是生成程序,即用了多少字。知道每条指令所用的字数,用户便可确定准确的存储容量。表4同时给出了存储器容量的估算方法。
4软件选择
在系统的实现过程中,PLC的编程问题是非常重要的。用户应当对所选择PLC产品的软件功能有所了解。通常情况下,一个系统的软件总是用于处理控制器具备的控制硬件的。但是,有些应用系统也需要控制硬件部件以外的软件功能。例如,一个应用系统可能包括需要复杂数学计算和数据处理操作的特殊控制或数据采集功能。指令集的选择将决定实现软件的难易程度。可用的指令集将直接影响实现控制程序所需的时间和程序执行的时间
根据维修的特点可分为①外线维修,包括通讯总线和I/O所连接的传感器、连接器、继电器、限位开关、保护元件、连接线和变频器等。②PLC的固件维修,包括CPU单元、I/O单元、智能单元、供电模块的内部电路维修。
PLC控制用具有一定的自检能力,而且在系统运行周期中都有自诊断处理阶段。系统工作过程中无论发生何种故障,维修职员都要遵循一定的操纵步骤。
1.检查PLC供电是否正常。若POWER指示灯不亮,可检查供电线路和熔断器。
2.检查PLC系统。启动PLC查看“RUN”指示是否正常,有无报警发生。通常正在使用的PLC系统很难发生这种故障。
3.I/O模块的检查。I/O模块是CPU与外部控制对象沟通讯息的通道,也是较轻易损坏的部分,因此使维修的主要内容。
(1)检查I/O模块供电电压是否正常。(2)输进输出端口的信号及对应端口指示灯显示是否正常,指示灯不亮是固件故障,解决的办法是进行固件维修。如有冗余端口,可以通过编程重新定义I/O端口。若用仪表检测不到输进端口应有的信号,以及输出端口有输出信号,但是所控元器件或设备不工作,系外线故障。
4.工作环境的检查。主要影响的因素是温度和湿度。
5.固件的维修。当确认是PLC固件损坏,较好的办法是更换新的备件plc的容量选择:plc的容量包括i/o点数和用户存储容量两个方面。
1.i/o点数
plc的i/o点的价格还比较高,因此应该合理选用plc的i/o点的数量,在满足控制要求的前提下力争使用i/o点较少,但必须留有一定的备用量。通常i/o点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要,再加上10%-15%的备用量来确定。
2.用户存储容量
用户存储容量是指plc用于存储用户程序的存储器容量。需要的用户存储容量的大小由用户程序的长短决定。
一般可按下式估算,再按实际需要留适当的余量(20%-30%)来选择。
存储容量=开关量i/o点总数x10十模拟量通道数x100绝大部分plc均能满足上式要求。应当要注意的是:当控制系统较复杂。数据处理量较大时,可能会出现存储容量不够的问题,这时应特殊对待。