PLC產品的選型規(guī)則
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施耐德MT06-MT63N/H/L斷路器附件手持測試器 訂貨號:P033594兩針線用于Compact NS STR電子脫扣器P034560七針線用于手持測試器或全功能測試箱P033590 P034560 P033594 PO33590 P033595 P034560 PR010/tABB ABB SACE PR010/T 保護單元測試儀 ABB斷路器測試儀施耐德優(yōu)勢產品 140CPU67160 140CPU65160 140CPU65150 140CPU31110 140CPU43412U 140CPS11420 140CPS21400 140CPS12420 140ACI03000 140ACI04000 140ACO02000 140ACO13000 140NOE77101 140CRA93100 140CRA93200 140CRP93100 140CRP93200 140DAI34000 140DAI35300 140DAI74000 140DAO84000 140DDI35300 140DDO35300 140DDI84100 140DDO84300 MA0185100 MA0186100 |
在可編程邏輯控制器系統(tǒng)設計時,首先應確定控制方案,下一步工作就是可編程邏輯控制器工程設計選型。工藝流程的特點 和應用要求是設計選型的主要依據(jù)。可編程邏輯控制器及有關設備應是集成的、標準的,按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體,易于擴充其功能的原則選型所選用 可編程邏輯控制器應是在相關工業(yè)領域有投運業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng),可編程邏輯控制器的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應與裝置規(guī)模和控制要求相適應。熟悉可編程 序控制器、功能表圖及有關的編程語言有利于縮短編程時間,因此,工程設計選型和估算時,應詳細分析工藝過程的特點、控制要求,明確控制任務和范圍確定所需 的操作和動作,然后根據(jù)控制要求,估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定可編程邏輯控制器的功能、外部設備特性等,選擇有較高性能價格比的可編程邏 輯控制器和設計相應的控制系統(tǒng)。 一、輸入輸出(I/O)點數(shù)的估算 I/O點數(shù)估算時應考慮適當?shù)挠嗔?,通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù),再增加10%~20%的可擴展余量后,作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時,還需根據(jù)制造廠商可編程邏輯控制器的產品特點,對輸入輸出點數(shù)進行圓整。 二、存儲器容量的估算 存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小,程序容量是存儲器中用戶應用項目使用的存儲單元的大小, 因此程序容量小于存儲器容量。設計階段,由于用戶應用程序還未編制,因此,程序容量在設計階段是未知的,需在程序調試之后才知道。為了設計選型時能對程序 容量有一定估算,通常采用存儲器容量的估算來替代。 存儲器內存容量的估算沒有固定的公式,許多文獻資料中給出了不同公式,大體上都是按數(shù)字量I/O點數(shù)的10~15倍,加上模擬I/O點數(shù)的100倍,以此數(shù)為內存的總字數(shù)(16位為一個字),另外再按此數(shù)的25%考慮余量。 三、控制功能的選擇 該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 1、運算功能 簡單可編程邏輯控制器的運算功能包括邏輯運算、計時和計數(shù)功能;普通可編程邏輯控制器的運算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運算功能;較復雜運算功能有代數(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送等;大型可編程邏輯控制器中還有模擬量的PID 運算和其他高級運算功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn),目前在可編程邏輯控制器中都已具有通信功能,有些產品具有與下位機的通信,有些產品具有與同位機或上位機的 通信,有些產品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信的功能。設計選型時應從實際應用的要求出發(fā),合理選用所需的運算功能。大多數(shù)應用場合,只需要邏輯運算和 計時計數(shù)功能,有些應用需要數(shù)據(jù)傳送和比較,當用于模擬量檢測和控制時,才使用代數(shù)運算,數(shù)值轉換和PID運算等。要顯示數(shù)據(jù)時需要譯碼和編碼等運算。 2、控制功能 控制功能包括PID控制運算、前饋補償控制運算、比值控制運算等,應根據(jù)控制要求確定??删幊踢壿?控制器主要用于順序邏輯控制,因此,大多數(shù)場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制,有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能,提高 可編程邏輯控制器的處理速度和節(jié)省存儲器容量。例如采用PID控制單元、高速計數(shù)器、帶速度補償?shù)哪M單元、ASC碼轉換單元等。 3、通信功能 大中型可編程邏輯控制器系統(tǒng)應支持多種現(xiàn)場總線和標準通信協(xié)議(如TCP/IP),需要時應能與工廠管理網(wǎng)(TCP/IP)相連接。通信協(xié)議應符合ISO/IEEE通信標準,應是開放的通信網(wǎng)絡。 可編程邏輯控制器系統(tǒng)的通信接口應包括串行和并行通信接口、RIO通信口、常用DCS接口等;大中型可編程邏輯控制器通信總線(含接口設備和電纜)應1:1冗余配置,通信總線應符合國際標準,通信距離應滿足裝置實際要求。 可編程邏輯控制器系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡中,上級的網(wǎng)絡通信速率應大于1Mbps,通信負荷不大于60%??删幊踢壿嬁刂破飨到y(tǒng)的通信網(wǎng)絡主要形式有下列幾種形式: 1)、PC為主站,多臺同型號可編程邏輯控制器為從站,組成簡易可編程邏輯控制器網(wǎng)絡; 2)、1臺可編程邏輯控制器為主站,其他同型號可編程邏輯控制器為從站,構成主從式可編程邏輯控制器網(wǎng)絡; 3)、可編程邏輯控制器網(wǎng)絡通過特定網(wǎng)絡接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng); 4)、專用可編程邏輯控制器網(wǎng)絡(各廠商的專用可編程邏輯控制器通信網(wǎng)絡)。 為減輕CPU通信任務,根據(jù)網(wǎng)絡組成的實際需要,應選擇具有不同通信功能的(如點對點、現(xiàn)場總線、)通信處理器。 4、編程功能 離線編程方式:可編程邏輯控制器和編程器公用一個CPU,編程器在編程模式時,CPU只為編程器提 供服務,不對現(xiàn)場設備進行控制。完成編程后,編程器切換到運行模式,CPU對現(xiàn)場設備進行控制,不能進行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本,但使用和調試 不方便。在線編程方式:CPU和編程器有各自的CPU,主機CPU負責現(xiàn)場控制,并在一個掃描周期內與編程器進行數(shù)據(jù)交換,編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù) 發(fā)送到主機,下一掃描周期,主機就根據(jù)新收到的程序運行。這種方式成本較高,但系統(tǒng)調試和操作方便,在大中型可編程邏輯控制器中常采用。 五種標準化編程語言:順序功能圖(SFC)、梯形圖(LD)、功能模塊圖(FBD)三種圖形化語言和語句表(IL)、結構文本(ST)兩種文本語言。選用的編程語言應遵守其標準(IEC6113123),同時,還應支持多種語言編程形式,如C,Basic等,以滿足特殊控制場合的控制要求。 5、診斷功能 可編程邏輯控制器的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置,軟件診斷分內診斷和外診斷。通過軟件對PLC內部的性能和功能進行診斷是內診斷,通過軟件對可編程邏輯控制器的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。 可編程邏輯控制器的診斷功能的強弱,直接影響對操作和維護人員技術能力的要求,并影響平均維修時間。 6、處理速度 可編程邏輯控制器采用掃描方式工作。從實時性要求來看,處理速度應越快越好,如果信號持續(xù)時間小于掃描時間,則可編程邏輯控制器將掃描不到該信號,造成信號數(shù)據(jù)的丟失。 處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、軟件質量等有關。目前,可編程邏輯控制器接點的響應 快、速度高,每條二進制指令執(zhí)行時間約0.2~0.4Ls,因此能適應控制要求高、相應要求快的應用需要。掃描周期(處理器掃描周期)應滿足:小型可編程 邏輯控制器的掃描時間不大于0.5ms/K;大中型可編程邏輯控制器的掃描時間不大于0.2ms/K。 四、可編程邏輯控制器的類型 可編程邏輯控制器按結構分為整體型和模塊型兩類,按應用環(huán)境分為現(xiàn)場安裝和控制室安裝兩類;按CPU字長分為1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從應用角度出發(fā),通??砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c數(shù)選型。 整體型可編程邏輯控制器的I/O點數(shù)固定,因此用戶選擇的余地較小,用于小型控制系統(tǒng);模塊型可編程邏輯控制器提供多種I/O卡件或插卡,因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的I/O點數(shù),功能擴展方便靈活,一般用于大中型控制系統(tǒng)。 五 PLC輸入/輸出類型 開關量 開關量主要指開入量和開出量,是指一個裝置所帶的輔助點,譬如變壓器的溫控器所帶的繼電器的輔助點(變壓器超溫后變位)、閥門凸輪開關所帶的輔助點(閥門開關后變位),接觸器所帶的輔助點(接觸器動作后變位)、熱繼電器(熱繼電器動作后變位),這些點一般都傳給PLC或綜保裝置,電源一般是由PLC或綜保裝置提供的,自己本身不帶電源,所以叫無源接點,也叫PLC或綜保裝置的開入量。 1、數(shù)字量 在時間上和數(shù)量上都是離散的物理量稱為數(shù)字量。把表示數(shù)字量的信號叫數(shù)字信號。把工作在數(shù)字信號下的電子電路叫數(shù)字電路。 例如: 用電子電路記錄從自動生產線上輸出的零件數(shù)目時,每送出一個零件便給電子電路一個信號,使之記1,而平時沒有零件送出時加給電子電路的信號是0,所在為記數(shù)。可見,零件數(shù)目這個信號無論在時間上還是在數(shù)量上都是不連續(xù)的,因此他是一個數(shù)字信號。數(shù)量單位就是1個。 2、模擬量 在時間上或數(shù)值上都是連續(xù)的物理量稱為模擬量。把表示模擬量的信號叫模擬信號。把工作在模擬信號下的電子電路叫模擬電路。 例如: 熱電偶在工作時輸出的電壓信號就屬于模擬信號,因為在任何情況下被測溫度都不可能發(fā)生突跳,所以測得的電壓信號無論在時間上還是在數(shù)量上都是連續(xù)的。而且,這個電壓信號在連續(xù)變化過程中的任何一個取值都是具體的物理意義,即表示一個相應的溫度。 六 轉換原理 1. 數(shù)模轉換器是將數(shù)字信號轉換為模擬信號的系統(tǒng),一般用低通濾波即可以實現(xiàn)。數(shù)字信號先進行解碼,即把數(shù)字碼轉換成與之對應的電平,形成階梯狀信號,然后進行低通濾波。 根據(jù)信號與系統(tǒng)的理論,數(shù)字階梯狀信號可以看作理想沖激采樣信號和矩形脈沖信號的卷積,那么由卷積定理,數(shù)字信號的頻譜就是沖激采樣信號的頻譜與矩形脈沖頻譜(即Sa函數(shù))的乘積。這樣,用Sa函數(shù)的倒數(shù)作為頻譜特性補償,由數(shù)字信號便可恢復為采樣信號。由采樣定理,采樣信號的頻譜經(jīng)理想低通濾波便得到原來模擬信號的頻譜。 一般實現(xiàn)時,不是直接依據(jù)這些原理,因為尖銳的采樣信號很難獲得,因此,這兩次濾波(Sa函數(shù)和理想低通)可以合并(級聯(lián)),并且由于這各系統(tǒng)的濾波特性是物理不可實現(xiàn)的,所以在真實的系統(tǒng)中只能近似完成。 2. 模數(shù)轉換器是將模擬信號轉換成數(shù)字信號的系統(tǒng),是一個濾波、采樣保持和編碼的過程。 模擬信號經(jīng)帶限濾波,采樣保持電路,變?yōu)殡A梯形狀信號,然后通過編碼器,使得階梯狀信號中的各個電平變?yōu)槎M制碼。 |