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數(shù)字化對(duì)制造業(yè)影響巨大。通過貫穿產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)整合，離散工業(yè)和過程工業(yè)都獲益良多，從而幫助制造企業(yè)靈活應(yīng)對(duì)客戶的多樣化需求。
滿足不同客戶需求，助力中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型
中國(guó)自改革開放以來，迅速崛起為制造業(yè)的翹楚。經(jīng)過三十年的發(fā)展，現(xiàn)如今體量巨大的制造業(yè)也面臨眾多挑戰(zhàn)。例如勞動(dòng)力和原材料成本的升高、外匯變化造成的出口壓力、產(chǎn)能過剩、環(huán)境污染等等。

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 西門子S7-300/400   四大常用閉環(huán)控制模塊簡(jiǎn)介

 

               

 

1、FM 355 閉環(huán)控制模塊
     FM 355 有4個(gè)閉環(huán)控制通道，用于壓力、流量、液位等控制，有優(yōu)化溫度控制算法和PID算法。FM 355C 是有4個(gè)模擬量輸出斷的連續(xù)控制器，F(xiàn)M 355 S 是有8個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)的步進(jìn)或脈沖控制器。CPU停機(jī)或出現(xiàn)故障后FM 355 人能繼續(xù)運(yùn)行，控制程序存儲(chǔ)在模塊中。
     FM 355 的4個(gè)模擬量輸入端用于采集模擬量數(shù)值和前饋控制值，附加的一個(gè)模擬量輸入端用于熱電偶的溫度補(bǔ)償。可以使用不同的傳感器，例如熱電偶、Pt100熱電阻、電壓傳感器和電流傳感器。FM 355 有4個(gè)單獨(dú)的閉環(huán)控制通道，可以實(shí)現(xiàn)定制控制、串級(jí)控制、比例控制和3分量控制，幾個(gè)控制器可以集成到一個(gè)系統(tǒng)中使用。有自動(dòng)、手動(dòng)、安全、跟隨、后背這幾種操作方式。12為分辨率時(shí)的采樣時(shí)間為20~100ms，14位分辨率時(shí)為100~500ms。
     自優(yōu)化溫度控制算法存儲(chǔ)在米快中，當(dāng)設(shè)定點(diǎn)變化大于12%時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)自由化；可以使用組態(tài)軟件包對(duì)PID控制算法進(jìn)行優(yōu)化。
     CPU有故障或CPU停止運(yùn)行是控制器可以獨(dú)立地繼續(xù)控制。為此在：“后備方式”功能中設(shè)置了可調(diào)的安全設(shè)定點(diǎn)或安全調(diào)節(jié)變量?？梢宰x取和修改模糊溫度控制器的所有參數(shù)，或在線修改其他參數(shù)。

2、FM 355-2 閉環(huán)控制模塊
   FM 355-2 是適用于溫度閉環(huán)控制的4通道閉環(huán)控制模塊，可以方便實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)化溫度控制，包括加熱、冷卻控制，以及加熱、冷卻的組合控制。FM 355-2C 是有4個(gè)模擬量輸出端的連續(xù)控制器，F(xiàn)M 355-2S 是有8個(gè)數(shù)字量輸出端的步進(jìn)或脈沖控制器。CPU停機(jī)或出現(xiàn)故障后FM 355-2 仍能繼續(xù)運(yùn)行。

3、FM 455 閉環(huán)控制模塊
     12位分辨率使得采樣時(shí)間為20~180ms,14位時(shí)100~1700ms(與實(shí)際使用的模擬量輸入的數(shù)量有關(guān))，有16點(diǎn)數(shù)字量輸入。

4、FM 458-1DP 應(yīng)用模塊
     FM 458-1DP是為自由姿態(tài)閉環(huán)控制設(shè)計(jì)的，又包含300個(gè)功能塊的庫(kù)函數(shù)和CFC連續(xù)功能圖圖形化組態(tài)軟件，帶有PROFIBUS-DP接口。
     FM 458-1DP的基本模塊可以執(zhí)行計(jì)算、開環(huán)和閉環(huán)控制，通過擴(kuò)展模塊可以對(duì)I/O和通信進(jìn)行擴(kuò)展。
     EXM 438-1 I/O擴(kuò)展模塊是FM458-1DP 的可選插入式擴(kuò)展模塊，用于讀取和輸出有時(shí)間要求的信號(hào)。有數(shù)字量/模擬量輸入/輸出模塊，可連接增量式和式編碼器，有4個(gè)12位模擬量輸出。
EXM 448 通信擴(kuò)展模塊是FM 458-1DP 的可選插入擴(kuò)展模塊?？梢允褂肞ROFIBUS-DP或SIMOLINK進(jìn)行高速通信，帶有一個(gè)備用插槽，可以插入MASTERDRIVES可選模式、用于建立SIMOLINK光纖通信。
FM 458-1DP 還有一些附件接口模塊，包括數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出和程序存儲(chǔ)模塊。

變頻器矢量控制的原理和特點(diǎn)

矢量控制是通過矢量坐標(biāo)電路控制電動(dòng)機(jī)定子電流的大小和相位，以達(dá)到對(duì)電動(dòng)機(jī)在d、q、0坐標(biāo)軸系中的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流分別進(jìn)行控制，進(jìn)而達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。通過控制各矢量的作用順序和時(shí)間以及零矢量的作用時(shí)間，又可以形成各種PWM波，達(dá)到各種不同的控制目的。例如形成開關(guān)次數(shù)最少的PWM波以減少開關(guān)損耗。目前在變頻器中實(shí)際應(yīng)用的矢量控制方式主要有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式和無(wú)速度傳感器的矢量控制方式兩種。
　　基于轉(zhuǎn)差頻率的矢量控制方式與轉(zhuǎn)差頻率控制方式兩者的定常特性*，但是基于轉(zhuǎn)差頻率的矢量控制還要經(jīng)過坐標(biāo)變換對(duì)電動(dòng)機(jī)定子電流的相位進(jìn)行控制，使之滿足一定的條件，以消除轉(zhuǎn)矩電流過渡過程中的波動(dòng)。因此，基于轉(zhuǎn)差頻率的矢量控制方式比轉(zhuǎn)差頻率控制方式在輸出特性方面能得到很大的改善。但是，這種控制方式屬于閉環(huán)控制方式，需要在電動(dòng)機(jī)上安裝速度傳感器，因此，應(yīng)用范圍受到限制。
　　無(wú)速度傳感器矢量控制是通過坐標(biāo)變換處理分別對(duì)勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，然后通過控制電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓、電流辨識(shí)轉(zhuǎn)速以達(dá)到控制勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流的目的。這種控制方式調(diào)速范圍寬，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，工作可靠，操作方便，但計(jì)算比較復(fù)雜，一般需要專門的處理器來進(jìn)行計(jì)算，因此，實(shí)時(shí)性不是太理想，控制精度受到計(jì)算精度的影響。

飛鋸PLC控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成

 

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

用PLC構(gòu)成飛鋸自控系統(tǒng)。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

YX-80系列PLC實(shí)訓(xùn)裝置，

FX-20P手持編程器，或個(gè)人計(jì)算機(jī)(WINDOW ), SC-09編程線纜、FX-PCS/WIN編程環(huán)境

自控飛鋸實(shí)驗(yàn)板

連接導(dǎo)線一套。

自控飛鋸實(shí)驗(yàn)板的板的輸入輸出端子為特殊設(shè)計(jì)的端子，其功能為，當(dāng)輸出端M1為ON時(shí)，BV自動(dòng)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，模擬測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的光碼盤信號(hào)。當(dāng)SQ1給出信號(hào)(發(fā)光管亮)表示允許飛鋸切割鋼管，SQS發(fā)光管亮表示飛鋸?fù)瓿闪虽摴艿那懈睿w鋸抬起。SQ2發(fā)光管亮表示鋼管的夾具可松夾，SQ3發(fā)光管亮表示小車可返回，液壓閥SYA作用(發(fā)光管亮)使小車返回。SQ4亮表示小車沒有返回，系統(tǒng)出現(xiàn)故障給出報(bào)警信號(hào)，即對(duì)應(yīng)的報(bào)警發(fā)光管亮，整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)停止?fàn)顟B(tài)。故障排除后，重新啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，必須先按復(fù)位按鈕，使電路從鎖住狀態(tài)恢復(fù)恢復(fù)正常狀態(tài)。電磁閥4YA發(fā)光亮表示夾具緊鋼管，3YA發(fā)光管亮表示夾具松夾，電磁閥lYA發(fā)光管亮表示下鋸，2YA發(fā)光管亮表示飛鋸抬起。電動(dòng)機(jī)M1發(fā)光管亮表示送入鋼管，電動(dòng)機(jī)M2發(fā)光管亮表示飛鋸旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、控制要求

(1)初始狀態(tài)

電動(dòng)機(jī)M1和M2為OFF，電磁閥3YA和4YA為OFF,夾具處于松開狀態(tài)，lYA和2YA為OFF，飛鋸處于抬起狀態(tài)，液壓閥SYA為OFF,小車處于原始位置。

(2)啟動(dòng)操作

按下啟動(dòng)按鈕，開始下列操作:

    ①電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)轉(zhuǎn)后M1運(yùn)轉(zhuǎn)，即飛鋸旋轉(zhuǎn)后再送入鋼管。

    ②當(dāng)鋼管長(zhǎng)度達(dá)到預(yù)定要求時(shí)(例如6m)，電磁閥4YA為ON，夾具夾緊鋼管，帶動(dòng)小車和飛鋸一起向前運(yùn)行。

    ③當(dāng)小車運(yùn)行到SQ1位置時(shí)，SQ1為ON，電磁閥lYA為OFF，下鋸切割鋼管，完成鋼管切割時(shí)，SQS為ONo

    ④當(dāng)小車到達(dá)SQ2位置時(shí)，SQ2為ON，同時(shí)lYA為OFF,  2YA為ON飛鋸抬起，隨后2YA為OFF o

    ⑤當(dāng)?shù)竭_(dá)SQ3的位置時(shí)， SQ3為ON，同時(shí)電磁閥4YA為OFF,  3YA為ON夾具松開。同時(shí)液壓閥SYA為ON使小車返回到原來位置，隨后3YA,  SYA又恢復(fù)為OFF。

⑥如果小車沒有返回繼續(xù)向前運(yùn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)SQ4位置時(shí)，SQ4為ON，表示系統(tǒng)出現(xiàn)故障發(fā)報(bào)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)停止在當(dāng)前狀態(tài)下。

⑦如果不是按著上述控制要求運(yùn)行，都要發(fā)出報(bào)警信號(hào)停止運(yùn)行。例如3YA,4YA同時(shí)為ON,  4YA,  SYA同時(shí)為ON,  S04為ON等。

(3)停止操作

按下停止鍵后，所有的輸出均勻?yàn)?/span>OFF，停止操作。

3 、 I/O口分配表;

3、根據(jù)上述控制要求，編制系統(tǒng)控制程序，調(diào)試并運(yùn)行程序

四、編程練習(xí)

    根據(jù)下面的兩種控制要求分別編制自控飛鋸系統(tǒng)的控制程序，并上機(jī)調(diào)試運(yùn)行。

    ①控制要求同1、但增加每月切割鋼管數(shù)的統(tǒng)計(jì)功能。

    ②采用2位撥碼器輸入，作為由外部設(shè)定鋼管長(zhǎng)度和數(shù)量進(jìn)行切割。

    ③根據(jù)鋼管傳送的速度修正電磁閥4YA為ON的動(dòng)作時(shí)刻，確保切割鋼管長(zhǎng)度的精度，編制程序。

提示:在剛管切割的過程中，切割鋼管的長(zhǎng)度會(huì)產(chǎn)生誤差，其原因是由于電磁閥的動(dòng)作速度是一定的，而電動(dòng)機(jī)M1的運(yùn)轉(zhuǎn)速度是可變的，即鋼管的傳送速度是不定的，當(dāng)M1運(yùn)轉(zhuǎn)的快就必須保證電磁閥4YA為ON有一個(gè)提前量，而M1運(yùn)轉(zhuǎn)的慢，4YA為ON就應(yīng)有一個(gè)延遲量，這樣才能確保切割鋼管長(zhǎng)度的精度，減少誤差。在編程時(shí)必須考試這一因素。

工業(yè)控制中使用PLC取代繼電器控制 PLC的分類

 

簡(jiǎn)介： 在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，可編程控制器(PLC)作為自動(dòng)控制以成為大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備基礎(chǔ)，同時(shí)也給工業(yè)控制帶來了*的非凡變化。使用PLC的工業(yè)控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的用繼電器的工業(yè)控制系統(tǒng)相比，在操作、控制、效率和精度等各個(gè)方面都具有無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。雖然在工業(yè)控制系統(tǒng)中所使用的繼電器控制設(shè)備不會(huì)被*淘汰，但是由于PLC的出現(xiàn)已經(jīng)改變了工業(yè)控制設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想.

 

一、控制繼電器存在的缺點(diǎn)

　　今天繼電器已應(yīng)用到家庭及工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。他們比以往的產(chǎn)品具有更高的可靠性。但是，這也是隨之帶來的一些問題。如絕大多數(shù)控制繼電器都是長(zhǎng)期磨損和疲作條件下進(jìn)行的，容易損壞。而且繼電器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。再者，對(duì)一個(gè)具體使用的裝有上百個(gè)繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重的。在全負(fù)荷運(yùn)載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時(shí)也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡(jiǎn)單的改動(dòng)，也需要花費(fèi)大量時(shí)間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。

　

二、可編程序控制器的優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)及功能

　　可編程控制器以體積小功能強(qiáng)大所著稱，它不但可以很容易地完成順序邏輯、運(yùn)動(dòng)控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。特別是現(xiàn)在，由于信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，擴(kuò)展了PLC的功能，使它具有很強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。

１、順序控制

　　順序控制是PLC最基本、應(yīng)用較廣泛的領(lǐng)域。所謂的順序控制，就是按照工藝流程的順序，在控制信號(hào)的作用下，使得生產(chǎn)過程的各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地按照順序動(dòng)作。由于它還具有編程設(shè)計(jì)靈活、速度快、可靠性高、成本低、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，所以在實(shí)現(xiàn)單機(jī)控制、多機(jī)群控制、生產(chǎn)流程控制中可以*取代傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)。它主要是根據(jù)操作按扭、限位開關(guān)及其它現(xiàn)場(chǎng)給來的指令信號(hào)和傳感器信號(hào)，控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行相應(yīng)的操作，從而達(dá)到了自動(dòng)化生產(chǎn)線控制。比較典型應(yīng)用在自動(dòng)電梯的控制、管道上電磁伐的自動(dòng)開啟和關(guān)閉、皮帶運(yùn)輸機(jī)的順序啟動(dòng)等。例如我分廠的原料混料系統(tǒng)就是利用了PLC的順序控制功能。

２、閉環(huán)過程控制

　　以往對(duì)于過程控制的模擬量均采用硬件電路構(gòu)成的PID模擬調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)開、閉環(huán)控制。而現(xiàn)在*可以采用PLC控制系統(tǒng)，選用模擬量控制模塊，其功能由軟件完成，系統(tǒng)的精度由位數(shù)決定，不受元件影響，因而可靠性更高，容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制和*的控制方法，可以同時(shí)控制多個(gè)控制回路和多個(gè)控制參數(shù)。例如生產(chǎn)過程中的溫度、流量、壓力、速度等。

３、運(yùn)動(dòng)位置控制

　　PLC可以支持?jǐn)?shù)控機(jī)床的控制和管理，在機(jī)械加工行業(yè)，可編程控制器與計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）集成在一起，用以完成機(jī)床的運(yùn)動(dòng)位置控制，它的功能是接受輸入裝置輸入的加工信息，經(jīng)處理與計(jì)算，發(fā)出相應(yīng)的脈沖給驅(qū)動(dòng)裝置，通過步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，使機(jī)床按預(yù)定的軌道運(yùn)動(dòng)，以完成多軸伺服電機(jī)的自控。目前以用于控制無(wú)心磨削、沖壓、復(fù)雜零件分段沖裁、滾削摸削等應(yīng)用中。

４、生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理

　　PLC可以通過通迅接口與顯示終端和打印機(jī)等外設(shè)相連。顯示器作為人機(jī)界面（HMI）是一種內(nèi)含微處理芯片的智能化設(shè)備，它與PLC相結(jié)合可取代電控柜上眾多的控制按鈕、選擇開關(guān)、信號(hào)指示燈，及生產(chǎn)流程模擬屏和電控柜內(nèi)大量的中間繼電器和端子排。所有操作都可以在顯示屏上的操作元件上進(jìn)行。PLC可以方便、快捷地對(duì)生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理，并可對(duì)要顯示的參數(shù)以二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII字符等方式進(jìn)行顯示。在顯示畫面上，通過圖標(biāo)的顏色變化反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如閥門的開與關(guān)，電機(jī)的啟動(dòng)與停止，位置開關(guān)的狀態(tài)等。PID回路控制用數(shù)據(jù)、棒圖等綜合方法反映生產(chǎn)過程中量的變化，操作人員通過參數(shù)設(shè)定可進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，通過數(shù)據(jù)查詢可查找任一時(shí)刻的數(shù)據(jù)記錄，通過打印可保存相關(guān)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為今后的生產(chǎn)管理和工藝參數(shù)的分析帶來便利。

５、網(wǎng)絡(luò)特性

　　PLC可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)PLC之間或多臺(tái)PLC與一臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的通訊聯(lián)網(wǎng)要求，從而組成多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，構(gòu)成工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。

　　(1)  通過通訊模塊、上位機(jī)以及相應(yīng)的軟件來實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控。

　　(2)  通過調(diào)制解調(diào)器和公用電話網(wǎng)與遠(yuǎn)程客戶端計(jì)算機(jī)相連，從而使管理者可通過電話線對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控。

  結(jié)束語(yǔ)

　　可編程控制器作為一種通用的工業(yè)控制器，它可用于所有的工業(yè)領(lǐng)域。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)廣泛的將可編程控制器成功地應(yīng)用到機(jī)械、冶金、石油、化工、紡織、交通、電力、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，并取得了可觀的技術(shù)濟(jì)濟(jì)效益。而且它還代表當(dāng)今電氣控制技術(shù)的世界*水平，它已與數(shù)控技術(shù)    、CAD／CAM技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)并列為工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的四大支柱。

設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)的故障防范

 在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，大量采用了可編程序控制系統(tǒng)，可編程序控制器能在惡劣的工作環(huán) 境下正常工作，但其構(gòu)成的控制系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)、安裝、干擾等因素有時(shí)會(huì)出現(xiàn)故障。有些問 題是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周造成的。根據(jù)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，本文闡述可編程序控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問題。

1、一個(gè)系統(tǒng)中使用的成熟技術(shù)至少應(yīng)占到75%以上

“成熟技術(shù)”一是經(jīng)過一定的生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的可編程控制器產(chǎn)品或類似設(shè)計(jì)，或者確定能在未來的生產(chǎn)實(shí)踐中，經(jīng)得起考驗(yàn)；二是設(shè)計(jì)工作人員對(duì)于需要使用的技術(shù)要有經(jīng)驗(yàn)或有掌握它的能力。設(shè)計(jì)與配置一個(gè)可編程序控制系統(tǒng)選用的技術(shù)與設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行。因?yàn)橐粋€(gè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，一旦做出來，要長(zhǎng)久使用下去，難以找到機(jī)會(huì)反復(fù)修改。設(shè)計(jì)的硬件系 統(tǒng)和編程軟件，其中某些缺欠，可能一直隱藏在已完成的系統(tǒng)中。若遇到發(fā)生破壞作用的條件，后果難以預(yù)料。

2、系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)要簡(jiǎn)明而清晰

硬件結(jié)構(gòu)不要追求繁瑣，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)不要追求交叉因素太多，要力求使用可編程序控制器自 身配置的組網(wǎng)能力。在組成I/O機(jī)箱配套的模板時(shí)，建議型號(hào)簡(jiǎn)單，力求*，模板密度不宜過大。使用的結(jié)線點(diǎn)不宜過多，從目前機(jī)箱的制造和配線工藝來看，輸入與輸出配線密度不能太高。

3、控制系統(tǒng)的功能和管理系統(tǒng)的功能應(yīng)嚴(yán)格劃分界限

由于可編程序控制器組成的過程控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性要求很高，而網(wǎng)絡(luò)通信是允許暫時(shí)失 去通信聯(lián)系，過后自己能重新恢復(fù)，但是在重新恢復(fù)之前這一間隔時(shí)間可編程序控制器會(huì)處于失控。另外，在用多個(gè)可編程序控制器系統(tǒng)組成一個(gè)大系統(tǒng)時(shí)，對(duì)于主控制的關(guān)鍵命令，除了使用可編程序控制器自身的網(wǎng)絡(luò)通信傳送它的信息外，有使用它的I/O點(diǎn)做成的硬件聯(lián) 鎖，特別是兩者之間“急停”的處理；雖然兩個(gè)系統(tǒng)都在自身的通信掃描中互相變換著“停 止”或“急停”命令，但因一方在急停故障時(shí)已經(jīng)停止運(yùn)行，另一方并未收到已停止的信息 而照常運(yùn)行，其后果難測(cè)?？删幊绦蚩刂破骺刂葡到y(tǒng)關(guān)鍵的“急停”應(yīng)先切除執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電源，然后將其信號(hào)送入可編程序控制器，這樣可取得設(shè)備安全保護(hù)的時(shí)間。

4、可編程序控制器的程序要簡(jiǎn)明且可讀

用戶軟件的編寫是“平鋪直敘”，用戶軟件可看成是一個(gè)有序的“黑盒子”系列，每個(gè)“ 黑盒子”按照結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言劃分，可分為幾種典型的語(yǔ)句。每個(gè)語(yǔ)句方式、手法可能十分單調(diào) ，但一定要明確。在設(shè)計(jì)與編寫這些語(yǔ)句時(shí)，若使用不易推理的邏輯關(guān)系太多，或者語(yǔ) 句因素太多，特殊條件太多，就會(huì)使人閱讀這些語(yǔ)句時(shí)十分難懂。因此，一個(gè)可編程控制器 的用戶軟件的可讀性，即編寫的軟件能為大多數(shù)人讀懂，能理解可編程控制器在執(zhí)行這個(gè)語(yǔ) 句時(shí)，“發(fā)生了什么”是十分重要的。每一段程序力求功能單一而流暢，這是軟件在使用和維護(hù)時(shí)的重要條件。

5、可編程序控制系統(tǒng)在硬件和軟件上的預(yù)置，有運(yùn)行檢測(cè)的關(guān)鍵監(jiān)視條件

可編程序控制系統(tǒng)配置了彩色圖形工作站/屏幕監(jiān)視，但從價(jià)格及反映現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)的時(shí)間來看，屏幕監(jiān)視尚不方便。關(guān)鍵的故障，或者在關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)備附近，可配置一些指示燈，它們可以用數(shù)字量輸出做成，用來監(jiān)視程序的正常運(yùn)行，或用來調(diào)試程序，在指示燈旁配以功能標(biāo)牌，可幫助操作人員確認(rèn)可編程序控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行和及時(shí)反映故障。

6、設(shè)計(jì)大中型可編程序控制系統(tǒng)時(shí)不要耗盡它的硬件和軟件資源

對(duì)于設(shè)計(jì)的新系統(tǒng)，硬件上至少要保留15%左右的冗余，在軟件編制時(shí)，同樣要估計(jì)用戶軟件對(duì)計(jì)算機(jī)資源的需要與用量。尤其對(duì)中間繼電器，計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的使用，要留有余地 。因?yàn)樵谡{(diào)試和運(yùn)行后，軟件總會(huì)被修改、補(bǔ)充，甚至重新編制。已編制的軟件讓人無(wú)法修改和完善，在工程上是不實(shí)際的。

7、合理地配置可編程序控制器系統(tǒng)的冗余

可編程序控制系統(tǒng)可能做出多種方式的冗余，中央處理器的雙機(jī)熱備、冷備冗余是常見的方式。另外，雙系統(tǒng)冗余，即中央處理器和全部的輸入、輸出、組網(wǎng)通信*冗余，其價(jià)格和實(shí)用性雖然在許多工程項(xiàng)目中難以被人接受，但在有毒、有害的化工生產(chǎn)環(huán)境這種冗余很有必要。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，要使配置冗余方式較為經(jīng)濟(jì)而又實(shí)用，力求使故障縮小在本設(shè)備身上。不要因某一設(shè)備發(fā)生故障，引起工藝流程中相關(guān)設(shè)備運(yùn)行或狀態(tài)受到?jīng)_擊。

以上闡述的幾個(gè)方面，是在可編程序控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)時(shí)，要格外重視的問題，只有在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，考慮周到，系統(tǒng)投入運(yùn)行之后，設(shè)計(jì)人員才能少些遺憾。

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