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合肥鴻昇自動(dòng)化科技有限公司

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plc控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)

  一、plc控制系統(tǒng)選擇合適的網(wǎng)絡(luò)

  對(duì)于一個(gè)自動(dòng)化工程(特別是中大規(guī)模控制系統(tǒng))來(lái)講,選擇網(wǎng)絡(luò)是很重要的,甚至有人提出了“網(wǎng)絡(luò)就是控制器”的概念。首先,網(wǎng)絡(luò)必須是開(kāi)放的,以方便不同設(shè)備的集成及未來(lái)系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展;其次,針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求來(lái)選擇網(wǎng)絡(luò)的形式,這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機(jī)制的前提下進(jìn)行;另外,綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用性等具體問(wèn)題,確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的性能可從時(shí)間、可靠性和應(yīng)用對(duì)象三個(gè)方面來(lái)衡量。

  二、掌握plc掃描原理

  與其它控制設(shè)備比較,PLC最重要的特征是“掃描”。PLC上電后,自動(dòng)重復(fù)執(zhí)行程序掃描和I/O掃描,即輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描周期。在輸入采樣階段,PLC以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中相應(yīng)的單元內(nèi),輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新階段,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。在用戶(hù)程序執(zhí)行階段,PLC按由上而下、先左后右的順序依次地掃描程序(梯形圖),根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新RAM存儲(chǔ)區(qū)或I/O映象區(qū)對(duì)應(yīng)單元的狀態(tài)。在輸出刷新階段,根據(jù)I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè),這時(shí),才是PLC的真正輸出??梢?jiàn),采用PLC程序控制的過(guò)程和結(jié)果與繼電器邏輯回路是有區(qū)別的,特別是涉及到梯級(jí)的次序、脈沖信號(hào)的捕捉等,與PLC的掃描原理是密切相關(guān)的。實(shí)踐中,大量的程序問(wèn)題均源于此,常常會(huì)出現(xiàn)不可思議的結(jié)果。因此,設(shè)計(jì)PLC程序,必須精通PLC的基本原理。

plc控制系統(tǒng).jpg

  三、力求結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)

  全面提高程序的質(zhì)量,提高編程效率,使程序具有良好的可讀性、可靠性、可維護(hù)性以及良好的結(jié)構(gòu),是每位程序設(shè)計(jì)者的目標(biāo)。IEC61131-3是國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)于1999年推出的用于工業(yè)控制領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化編程語(yǔ)言,具有開(kāi)放性、可移植性、結(jié)構(gòu)化編程和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力強(qiáng)等特點(diǎn),適用于plc控制系統(tǒng)。采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì),便于構(gòu)造程序(尤其是復(fù)雜的程序)、多人設(shè)計(jì),調(diào)試以及軟件管理。雖然軟件工程的思想已被絕大部分程序員所接受,但要將這種思想轉(zhuǎn)化為軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的自覺(jué)行為卻不是一件很容易的事。

  四、重視抗干擾措施

  自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用于惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),抗干擾措施尤為重要。實(shí)踐中,經(jīng)常出現(xiàn)由于干擾導(dǎo)致調(diào)試失敗甚至設(shè)備損壞的事例。自動(dòng)化控制系統(tǒng)的干擾,有以下3類(lèi)來(lái)源:

  1)空間輻射干擾;

  2)系統(tǒng)外部線(xiàn)路,包括電源線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)、接地系統(tǒng)等引入的干擾;

  3)系統(tǒng)內(nèi)部電磁輻射及線(xiàn)路干擾。

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  五、針對(duì)干擾,在工程實(shí)施中要考慮以下措施:

  1)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與設(shè)備選型時(shí),充分考慮環(huán)境適應(yīng)性和電磁兼容性;

  2)采用性能優(yōu)良的電源,抑制電網(wǎng)引入的干擾;

  3)合理選擇和敷設(shè)電纜、電線(xiàn);

  4)硬件上采取隔離裝置或?yàn)V波裝置;

  5)軟件上采取提高可靠性的措施,如數(shù)字濾波、定時(shí)校正參考點(diǎn)電位、信息冗余等;

  6)正確選擇接地方式,一般采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地。



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