У проектуванні системи ПЛК першим кроком має бути визначення системної програми, наступним кроком є вибір конструкції ПЛК. Вибір ПЛК, в основному для визначення виробника ПЛК і конкретних моделей ПЛК. Для системної програми потрібна розподілена система, ре
Я вважаю, що мають бути такі аспекти:
I. виробник ПЛК
Визначте виробника ПЛК, головним чином слід враховувати вимоги користувачів обладнання, дизайнерів для різних виробників ПЛК, знайомство та дизайнерські звички, узгодженість допоміжних продуктів і технічних послуг та інші фактори. Зважаючи на надійність самого ПЛК, в принципі, до тих пір, поки продукція великих іноземних компаній не повинна бути проблемою низької надійності.
Я особисто вважаю, що, загалом, для керування незалежним обладнанням або простішою системою керування, підтримка японських продуктів PLC, умовно кажучи, має певні переваги. Для більшого розміру системи мережева функція зв'язку вимагає високої, відкритої розподіленої системи керування, віддаленої системи вводу-виводу, Європа та Сполучені Штати виробництва ПЛК у функції мережевого зв'язку є більш вигідною. Крім того, для деяких спеціальних галузей промисловості (наприклад: металургія, тютюнова промисловість тощо) слід вибрати відповідні галузі промисловості, які мають досвід роботи, зрілу та надійну систему PLC.
II. кількість точок входу та виходу (I/O).
Кількість точок вводу/виводу ПЛК є одним із основних параметрів ПЛК. Кількість точок вводу/виводу слід визначати на основі суми всіх точок вводу/виводу, необхідних для пристрою керування. Загалом, ПЛК повинен мати відповідний запас точок введення/виведення. Зазвичай базується на кількості статистичних вхідних і вихідних точок, а потім додається від 10% до 20% від розширюваного запасу, оскільки оцінені дані вхідних і вихідних точок. Фактичний порядок, а також відповідно до характеристик продуктів PLC виробника, кількість точок входу та виходу для налаштування.
III. ємність пам'яті
Ємність пам’яті — це сам програмований контролер, який може забезпечити розмір апаратного блоку зберігання, ємність програми — це розмір блоку зберігання, який використовується програмою користувача в пам’яті, тому обсяг програми менший за обсяг пам’яті. Фаза проектування, тому що користувальницька програма не була підготовлена, отже, інженери ПЛК Microsoft можуть отримати інформацію, можуть збільшити знання, можуть покращити навички. Можливість програми на фазі проектування невідома, потрібно знати після налагодження програми. Щоб спроектувати вибір ємності програми, можна мати певну оцінку, яка зазвичай використовується для заміни оцінки ємності пам’яті. Оцінка ємності пам’яті пам’яті ПЛК не є фіксованою формулою, у багатьох літературних джерелах наводиться інша формула, як правило, за кількістю пам’яті. цифрових точок вводу-виводу в 10-15 разів, плюс 100-кратну кількість точок аналогового вводу-виводу, кількість пам’яті для загальної кількості слів (16-бітове слово), а потім на 25% цього число, щоб враховувати загальну кількість слів (16-розрядне слово), і, крім того, 25% цього числа розглядається як запас.
IV. Функції контролю
Вибір включає вибір таких характеристик, як арифметична функція, функція керування, функція зв’язку, функція програмування, функція діагностики та швидкість обробки.
(i) Арифметична функція
Прості арифметичні функції ПЛК включають логічні операції, функції синхронізації та підрахунку; звичайні арифметичні функції ПЛК також включають зсув даних, порівняння та інші арифметичні функції; складніші арифметичні функції, такі як алгебраїчні операції, передача даних тощо; великомасштабні ПЛК мають аналогові операції ПІД та інші вдосконалені арифметичні функції. З появою відкритих систем тепер у ПЛК є функція зв’язку, деякі продукти мають зв’язок із нижнім комп’ютером, деякі продукти мають зв’язок із тією ж машиною чи верхнім комп’ютером, деякі продукти також мають дані заводської чи корпоративної мережі. комунікаційна функція. Вибір дизайну повинен базуватися на вимогах реального додатка, розумному виборі необхідних обчислювальних функцій. Більшість додатків, лише логічні операції та функції синхронізації та підрахунку, деякі додатки вимагають передачі та порівняння даних, коли використовуються для аналогового виявлення та керування, використання алгебраїчних операцій, числового перетворення та операцій ПІД. Інші вимагають операцій декодування та кодування під час відображення даних.
(ii) функція контролю
Функції керування, включаючи операції ПІД-регулювання, операції керування компенсацією прямого зв’язку, операції керування співвідношенням тощо, слід визначати відповідно до вимог керування. ПЛК в основному використовується для послідовного логічного керування, тому в більшості випадків часто використовують одноконтурні або багатоконтурні контролери для вирішення аналогового керування, а іноді також використовують спеціальний інтелектуальний вхід і вихід для мікроблогів. Інженери ПЛК можуть отримати інформацію покращити знання та вдосконалити навички для виконання необхідних функцій керування, покращити обробку ПЛК та покращити функції керування. функції керування, підвищення швидкості обробки ПЛК і економія пам'яті. Наприклад, використання блоків ПІД-регулювання, високошвидкісних лічильників, аналогових блоків з компенсацією швидкості, блоку перетворення коду ASC.
(iii) комунікаційна функція
Великі та середні системи ПЛК повинні підтримувати різноманітні польові шини та стандартні протоколи зв’язку (такі як TCP/IP), за потреби повинні мати можливість з’єднуватися з мережею керування заводом (TCP/IP). Протоколи зв’язку повинні відповідати стандартам зв’язку ISO/IEEE, мають бути відкритою мережею зв’язку.
Інтерфейси зв’язку системи ПЛК повинні включати послідовні та паралельні інтерфейси зв’язку (RS2232C/422A/423/485), комунікаційний порт RIO, промисловий Ethernet, широко використовувані інтерфейси DCS тощо; Комунікаційна шина ПЛК середнього та великого розміру (включаючи інтерфейсні пристрої та кабелі) повинна мати резервну конфігурацію 1:1, комунікаційна шина має відповідати міжнародним стандартам, а відстань зв’язку має відповідати фактичним вимогам пристрою.
У мережі зв'язку системи PLC швидкість зв'язку мережі верхнього рівня повинна бути більше 1 Мбіт/с, а навантаження на зв'язок - не більше 60%. Основні форми мережі зв'язку системи PLC наступні:
(1) ПК як головний, кілька ПЛК однієї моделі як підлеглий, утворюючи просту мережу ПЛК;
(2) 1 провідний ПЛК, інший ПЛК того самого типу, що й підлеглий, утворюючи мережу ПЛК головний-підлеглий;
(3) Мережа PLC підключена до великої DCS як підмережа DCS через спеціальний мережевий інтерфейс;
(4) Виділена мережа ПЛК (виділена мережа зв’язку ПЛК кожного виробника).
ПЛК, щоб полегшити комунікаційні завдання центрального процесора, відповідно до фактичних потреб складу мережі, слід вибирати з різними функціями зв’язку (такими як «точка-точка», польова шина, промисловий Ethernet) комунікаційний процесор.
(iv) Функція програмування
Режим офлайн-програмування: ПЛК і програматор використовують загальний ЦП, коли програміст перебуває в режимі програмування, ЦП надає лише послуги для програміста і не контролює польові пристрої. Після завершення програмування програматор перемикається в робочий режим, а ЦП управляє польовими пристроями без програмування. Режим автономного програмування може зменшити вартість системи, але він незручний у використанні та налагодженні.
Метод онлайн-програмування: центральний процесор і програміст мають власні центральні процесори, центральний процесор відповідає за керування полем і обмінюється даними з програматором під час циклу сканування, програміст надсилає програму або дані, підготовлені в режимі онлайн, на хост, а хост працює відповідно до щойно отриману програму в наступному циклі сканування. Цей підхід дорожчий, але систему легко налагоджувати та експлуатувати, і вона часто використовується у великих і середніх ПЛК.
П'ять стандартизованих мов програмування: послідовна функціональна діаграма (SFC), сходова діаграма (LD), функціональна блок-схема (FBD) три види графічної мови та список операторів (IL), структурований текст (ST) два види текстової мови. Вибрана мова програмування має відповідати його стандартам (IEC6113123), але також має підтримувати різні форми програмування мови, такі як C, Basic, Pascal тощо, щоб відповідати вимогам контролю в особливих випадках контролю.
(E) швидкість обробки
PLC працює шляхом сканування. З точки зору вимог до реального часу, швидкість обробки повинна бути якомога швидшою. Якщо тривалість сигналу менша за час сканування, ПЛК не скануватиме сигнал, що призведе до втрати даних сигналу.
Швидкість обробки залежить від тривалості програми користувача, швидкості обробки процесора, якості програмного забезпечення тощо. Зараз контакти ПЛК мають швидку реакцію, високу швидкість, час виконання кожної двійкової інструкції приблизно від {{0}}.2 до 0.4 мкс, тому він може адаптуватися до високих вимог керування, відповідні вимоги застосування потреби швидкого. Цикл сканування (цикл сканування процесора) повинен відповідати: час сканування малого ПЛК не перевищує 0.5 мс/К; час сканування великого та середнього ПЛК становить не більше 0,2 мс/К.
V. Моделі ПЛК
Тип ПЛК:ПЛК поділяється на дві категорії відповідно до структури всього типу та типу модуля.
Інтегральний ПЛК I / 0 має менше точок і відносно фіксований, тому користувач має менше можливостей для вибору, зазвичай використовується для невеликих систем керування. Представниками цього типу ПЛК є: серія Siemens S7-200, серія FX від Mitsubishi, серія CPM1A від Omron.
ПЛК модульного типу забезпечує різноманітні модулі вводу-виводу, які можна підключити до підкладки ПЛК, щоб полегшити користувачеві відповідно до потреби розумно вибрати та налаштувати точки вводу-виводу системи керування. Тому конфігурація ПЛК модульного типу є більш гнучкою, зазвичай використовується для середніх і великих систем керування. Наприклад, серії Siemens S7-300 і S7-400, серії Q від Mitsubishi, серії CVM1 від Omron.
VI. Різноманітний вибір модулів
(A) цифровий модуль вводу/виводу
Вибір цифрових модулів вводу та виводу повинен враховувати вимоги програми. Наприклад, модуль введення повинен враховувати рівень вхідного сигналу, відстань передачі та інші вимоги до програми. Існує багато типів вихідних модулів, таких як релейний контактний вихід, двонаправлений тиристорний вихід AC120V/23V, транзисторний DC24V, транзисторний DC48V тощо.
Зазвичай модуль релейного виходу має низьку ціну, використання широкого діапазону напруги та інші переваги, але термін служби менший, час відгуку довший, при використанні для індуктивних навантажень потрібно збільшити схему поглинача перенапруг; час відгуку двонаправленого тиристорного вихідного модуля є швидшим для частих перемикань, індуктивних випадків навантаження з низьким коефіцієнтом потужності, але ціна дорожча, здатність до перевантаження низька.
Крім того, вхідні та вихідні модулі відповідно до кількості вхідних та вихідних точок можна розділити на: 8 точок, 16 точок, 32 точки та інші специфікації, вибір повинен бути розумно обладнаний відповідно до фактичних потреб.
(B) модуль аналогового введення-виведення
Модуль аналогового введення, відповідно до типу аналогового вхідного сигналу, можна розділити на: тип входу струму, тип входу напруги, тип входу термопари. Тип струмового входу зазвичай становить рівень сигналу 4 ~ 2 0 мА або 0 ~ 20 мА; Вхідний модуль типу напруги зазвичай відповідає рівню сигналу 0 ~ 10 В, -5В ~ +5В тощо. Деякі модулі аналогового введення сумісні з вхідними сигналами напруги або струму.
Аналоговий вихідний модуль також поділяється на вихідний модуль напруги та вихідний модуль струмового типу, струмовий вихідний сигнал зазвичай становить 0-20мА, 4-20мА; Вихідний сигнал типу напруги зазвичай становить 0 ~ 0В, -10В ~ +10В і так далі.
Модулі аналогового введення та виведення відповідно до кількості вхідних та вихідних каналів можна розділити на 2 канали, 4 канали, 8 каналів та інші характеристики.
(C) Функціональний модуль
Функціональні модулі включають модуль зв’язку, модуль позиціонування, модуль імпульсного виведення, модуль високошвидкісного підрахунку, модуль ПІД-контролю, модуль контролю температури тощо. Вибір ПЛК повинен враховувати можливість відповідності функціональних модулів, вибір функціональних модулів включає два аспекти апаратного та програмного забезпечення.
З точки зору апаратного забезпечення, спочатку слід враховувати, що функціональний модуль можна легко підключити до ПЛК, ПЛК повинен мати відповідні з’єднання, місця встановлення та інтерфейси, з’єднувальні кабелі та інші аксесуари. У програмному забезпеченні ПЛК повинен мати відповідну функцію керування, що може бути зручним для програмування функціонального модуля. Наприклад, ПЛК Mitsubishi серії FX за допомогою команд «FROM» і «TO» може легко керувати відповідним функціональним модулем.
VII. Функції резервування
(A) резервування блоку керування
1, важливий технологічний блок: ЦП (включаючи пам'ять) і джерело живлення повинні бути резервними 1B1.
2, у разі потреби в апаратному забезпеченні ПЛК і програмному забезпеченні гарячого резерву також можна використовувати для формування відмовостійкої системи резервування гарячого резерву, резервування 2 або резервування 3.
(B) Резервування блоку інтерфейсу вводу/виводу
1, схема керування багатоточкової карти вводу-виводу повинна мати резервну конфігурацію.
2. Багатоточкові карти введення/виведення важливих точок виявлення можуть бути налаштовані з резервуванням. 3) Відповідно до потреби у важливих сигналах вводу/виводу можна вибрати 2-версію або 3-версію блоків інтерфейсу вводу/виводу.