隨著PLC在工業(yè)控制中的推廣普及,PLC產(chǎn)品的種類越來越多,其結(jié)構(gòu)型號、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法等各不相同,適用場合也各有側(cè)重。因此,合理為校平機(jī)選擇PLC,對于提高PLC在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用有著重要作用。
1、機(jī)型的選擇
PLC機(jī)型選擇的基本原則是:在功能滿足要求的前提下,選擇 、維護(hù)使用 方便以及性能價格比 優(yōu)的機(jī)型。選擇校平機(jī)控制系統(tǒng)的PLC具體應(yīng)考慮以下幾個方面。
1)、結(jié)構(gòu)合理
通常做法是,在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好的場合,建議選用整體式結(jié)構(gòu)的PLC,其他情況則 好選用模塊式結(jié)構(gòu)的PLC。
2)、功能相當(dāng)
對于開關(guān)量控制以及以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項目中,一般其控制速度無須考慮,因此,選用帶A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、加減運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機(jī)就能滿足要求。
而在控制比較復(fù)雜,控制功能要求比較高的工程項目中(如要實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等),可視控制規(guī)模及復(fù)雜程度來選用中檔或 機(jī)(其中 機(jī)主要用于大規(guī)模過程控制、全PLC的分布式控制系統(tǒng)以及整個工廠的自動化等)。
3)、機(jī)型統(tǒng)一
同一企業(yè)應(yīng)盡量做到機(jī)型統(tǒng)一,這樣,同一機(jī)型的PLC模塊可互為備用,便于備品備件的采購和管理;同時,其統(tǒng)一的功能及編程方法也有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)、技術(shù)水平的提高和功能的;此外,由于其外部設(shè)備通用,資源可以共享,因此,配以上位計算機(jī)后即可把控制各獨(dú)立系統(tǒng)的多臺PLC聯(lián)成一個DCS系統(tǒng),這樣便于相互通信,集中管理。
4)、是否在線編程
PLC的特點(diǎn)之一是使用靈活。當(dāng)被控設(shè)備的工藝過程改變時,只需用編程器重新修改程序,就能滿足新的控制要求,給生產(chǎn)帶來很大方便。
PLC的編程分為離線編程和在線編程兩種。離線編程的PLC,其特點(diǎn)是主機(jī)和編程器共用一個CPU,在編程器上有一個“編程/運(yùn)行”選擇開關(guān)或按鍵,選擇編程狀態(tài)時,CPU將失去對現(xiàn)場的控制,只為編程服務(wù),這就是所謂“離線”編程。中小型PLC多采用離線編程。
在線編程的PLC,其特點(diǎn)是主機(jī)和編程器各有一個CPU,編程器的CPU可以隨時處理由鍵盤輸入的各種編程指令。主機(jī)的CPU則是完成對現(xiàn)場的控制,并在一個掃描周期的末尾和編程器通訊,編程器把編好或改好的程序發(fā)送給主機(jī),在下一個掃描周期主機(jī)將按照新送入的程序控制現(xiàn)場,這就是所謂“在線”編程。此類PLC,由于增加了硬件和軟件,所以價格貴,但應(yīng)用較寬,大型PLC多采用在線編程。
2、I/O的選擇
PLC與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系是通過I/O接口模塊來實(shí)現(xiàn)的。PLC有許多I/O接口模塊,包括開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊以及其他一些模塊,使用時應(yīng)根據(jù)它們的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。
1)、確定I/O點(diǎn)數(shù)
根據(jù)控制系統(tǒng)的要求確定所需要的I/O點(diǎn)數(shù)時,應(yīng)再增加10%~20%的備用量,以便隨時增加控制功能。對于一個控制對象,由于采用的控制由于方法不同或編程水平不同,I/O點(diǎn)數(shù)也應(yīng)有所不同。
2)、開關(guān)量I/O
開關(guān)量I/O接口可從傳感器和開關(guān)(如按鈕、限位開關(guān)等)及控制設(shè)備(如指示燈、報警器、電動機(jī)啟動器等)接收信號。典型的交流輸入/輸出信號為24~240V,直流輸入/輸出信號為5~240V。盡管輸入電路因制造廠家不同而不同,但有些特性是相同的,如用于錯誤信號的抖動電路等。此外,大多數(shù)輸入電路在高壓電源輸入和接口電路的控制邏輯部分之間都設(shè)有可選的隔離電路。在評估離散輸出時,應(yīng)考慮熔絲、瞬時浪涌保護(hù)和電源與邏輯電路間的隔離電路。熔絲電路也許在開始時花費(fèi)較多,但可能比在外部安裝熔絲耗資要少。
3)、模擬量I/O
模擬量輸入/輸出接口一般用來感知傳感器產(chǎn)生的信號。這些接口可用于測量流量、溫度和壓力,并可用于控制電壓或電流輸出設(shè)備。這些接口的典型量程為-10~+10V、0~+11V、4~20mA或10~50mA。一些制造廠家在PLC上設(shè)計有模擬接口,因而可接收低電平信號,如RTD、熱電偶等。一般來說,這類接口模塊可用于接收同一模塊上不同類型的熱電偶或RTD混合信號。
4)、功能I/O
在校平機(jī)選擇一臺PLC時,用戶可能會面臨一些類型且不能用標(biāo)準(zhǔn)I/O實(shí)現(xiàn)的I/O限定(如定位、輸入、頻率等)。此時用戶應(yīng)當(dāng)考慮供銷廠商是否提供有的有助于 大限度減小控制作用的模塊。有些接口模塊自身能處理一部分現(xiàn)場數(shù)據(jù),從而使CPU從繁重的任務(wù)處理中解脫出來。
5)、智能式I/O
當(dāng)前,PLC的生產(chǎn)廠家相繼推出了一些智能式的I/O模塊。一般智能式I/O模塊本身帶有處理器,可對輸入或輸出信號作預(yù)先規(guī)定的處理,并將處理結(jié)果送入CPU或直接輸出,這樣可提高PLC的處理速度并節(jié)省存儲器的容量。
3、存儲器類型及容量選擇
1)、校平機(jī)PLC系統(tǒng)所用的存儲器基本上由PROM、EPROM及RAM三種類型組成,存儲容量則隨機(jī)器的大小變化,一般小型機(jī)的 大存儲能力低于6kB,中型機(jī)的 大存儲能力可達(dá)64kB,大型機(jī)的 大存儲能力可上兆字節(jié)。使用時可以根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲需要來選用合適的機(jī)型, 時也可專門進(jìn)行存儲器的擴(kuò)充設(shè)計。
2)、PLC的存儲器容量選擇除滿足控制要求外,還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔恳宰鱾溆谩T谶x擇存儲裕量時,一般可按實(shí)際需要的25%考慮。
I/O點(diǎn)數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量,但備用的I/O點(diǎn)數(shù)不能太多,否則會使成本增加,可按實(shí)際需要的10%~15%考慮。
4、編程器和外部設(shè)備的選擇
在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中,PLC的編程問題是非常重要的。用戶應(yīng)當(dāng)對所選擇PLC產(chǎn)品的軟件功能及編程器有所了解。通常情況下,小型控制系統(tǒng)一般選用價格便宜的簡易編程器,如果系統(tǒng)較大或多臺PLC共用,可以選用功能強(qiáng)、編程方便的圖形編程器。如果有個人計算機(jī),可以選用能在個人計算機(jī)上運(yùn)行的編程軟件包。同時,為了防止因干擾、鋰電池電壓下降等原因破壞RAM中的用戶程序,可以選用EEP-ROM模塊作為外部設(shè)備。