控制系統(tǒng)中選擇PLC的一般方法
摘要:介紹了在控制系統(tǒng)中選擇PLC的一般方法,詳細說明了在PLC機型的多樣性,以及在PLC的輸入輸出點數功能等方面作如何選擇。
關鍵詞:PLC I/O 選擇 開關量 模擬量 數字量
隨著PLC的推廣普及,PLC產品的種類和數量越來越多,而且功能也日趨完善。近年來,從美國、日本、德國等國引進的PLC產品及國內廠家組裝或自行開發(fā)的產品已有幾十個系列、上百種型號。PLC的品種繁多,其結構型式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方法、價格等各不相同,適用場合也各有側重。因此,合理選擇PLC,對于提高PLC在控制系統(tǒng)中的應用起著重要作用。
1 機型的選擇 PLC機型選擇的基本原則是,在功能滿足要求的前提下,選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比的最優(yōu)化機型。
在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好(維修量較?。┑膱龊希ㄗh選用整體式結構的PLC;其它情況則最好選用模塊式結構的PLC。
對于開關量控制以及以開關量控制為主、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轉換、D/A轉換、加減運算、數據傳送功能的低檔機就能滿足要求。
而在控制比較復雜,控制功能要求比較高的工程項目中(如要實現PID運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網等),可視控制規(guī)模及復雜程度來選用中檔或高檔機。其中高檔機主要用于大規(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。根據不同的應用對象,表1列出了PLC的幾種功能選擇。
表1 PLC的功能及應用場合
對于一個大型企業(yè)系統(tǒng),應盡量做到機型統(tǒng)一。這樣,同一機型的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力量的培訓、技術水平的提高和功能的開發(fā);此外,由于其外部設備通用,資源可以共享,因此,配以上位計算機后即可把控制各獨立系統(tǒng)的多臺PLC聯(lián)成一個多級分布式控制系統(tǒng),這樣便于相互通信,集中管理。
2 輸入/輸出的選擇 PLC是一種工業(yè)控制系統(tǒng),它的控制對象是工業(yè)生產設備或工業(yè)生產過程,工作環(huán)境是工業(yè)生產現場。它與工業(yè)生產過程的聯(lián)系是通過I/O接口模塊來實現的。
通過I/O接口模塊可以檢測被控生產過程的各種參數,并以這些現場數據作為控制信息對被控對象進行控制。同時通過I/O接口模塊將控制器的處理結果送給被控設備或工業(yè)生產過程,從而驅動各種執(zhí)行機構來實現控制。PLC從現場收集的信息及輸出給外部設備的控制信號都需經過一定距離,為了確保這些信息的正確無誤,PLC的I/O接口模塊都具有較好的抗干擾能力。根據實際需要,一般情況下,PLC都有許多I/O接口模塊,包括開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊以及其它一些特殊模塊,使用時應根據它們的特點進行選擇。
2.1 確定I/O點數
根據控制系統(tǒng)的要求確定所需要的I/O點數時應再增加10%~20%的備用量,以便隨時增加控制功能。對于一個控制對象,由于采用的控制方法不同或編程水平不同,I/O點數也應有所不同。
表2列出了典型傳動設備及常用電氣元件所需的開關量的I/O點數。
表2 典型傳動設備及常用電氣元件所需的開關量的I/O點數
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