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PLC编程设计里的供水设备如何规划

2020年01月13日 08:58:28来源:上海呈达自动化系统工程有限公司关键词:PLC控制系统
  在PLC系统规划时,首先应供认控制计划,下一步作业就是PLC工程规划选型。工艺流程的特征和运用要求是规划选型的首要根据。PLC及有关设备应是集成的、标准的,依照易于与工业控制系统构成一个全体,易于扩展其功用的准则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运效果、老到牢靠的系统,PLC的系统硬件、软件配备及功用应与设备规划和控制要求相习气。了解可编程序控制器、功用表图及有关的编程言语有利于缩短编程时间,因此,工程规划选型和预算时,应具体分析工艺进程的特征、控制要求,清楚控制任务和规划供认所需的操作和动作,然后根据控制要求,预算输入输出点数、所需存储器容量、供认PLC的功用、外部设备特性等,终究选择有较高功用价格比的PLC和规划相应的控制系统。
 
  一、输入输出(I/O)点数的预算
 
  I/O点数预算时应考虑恰当的余量,一般根据核算的输入输出点数,再添加10%~20%的可扩展
 
  余量后,作为输入输出点数预算数据。恒压供水设备广泛用于企业单位、住宅区及村庄的出产、日子、作业供水。适用于供水户在5000户以内,日供水量在3000m3以内场所,供水高度达100米以上。实践订货时,还需根据制造厂商PLC的产品特性,对输入输出点数进行圆整。
 
  二、存储器容量的预算
 
  存储器容量是可编程序控制器本身能供应的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户运用项目运用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。规划阶段,由于用户运用程序还未编制,因此,程序容量在规划阶段是不知道的,需在程序调试之后才知道。为了规划选型时能对程序容量有必定预算,一般选用存储器容量的预算来替代。
 
  存储器内存容量的预算没有固定的公式,许多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量I/O点数的10~15倍,加上仿照I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),其他再按此数的25%考虑余量。
 
  三、控制功用的选择
 
  该选择包括运算功用、控制功用、通讯功用、编程功用、确诊功用和处理速度等特性的选择。
 
  (一)运算功用
 
  简略PLC的运算功用包括逻辑运算、计时和计数功用;一般PLC的运算功用还包括数据移位、比较等运算功用;较杂乱运算功用有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有仿照量的PID运算和其他高档运算功用。跟着翻开系统的呈现,现在在PLC中都已具有通讯功用,有些产品具有与下位机的通讯,有些产品具有与同位机或上位机的通讯,有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通讯的功用。规划选型时应从实践运用的要求启航,合理选用所需的运算功用。大多数运用场合,只需求逻辑运算和计时计数功用,有些运用需求数据传送和比较,当用于仿照量检测和控制时,才运用代数运算,数值转化和PID运算等。要闪现数据时需求译码和编码等运算。
 
  (二)控制功用
 
  控制功用包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等,应根据控制要求供认。PLC首要用于次序逻辑控制,因此,大多数场合常选用单回路或多回路控制器处理仿照量的控制,有时也选用专用的智能输入输出单元结束所需的控制功用,行进PLC的处理速度和节约存储器容量。例如选用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的仿照单元、ASC码转化单元等。
 
  (三)通讯功用
 
  大中型PLC系统应支撑多种现场总线和标准通讯协议(如TCP/IP),需求时应能与工厂管理网(TCP/IP)相连接。通讯协议应契合ISO/IEEE通讯标准,应是翻开的通讯网络。
 
  PLC系统的通讯接口应包括串行和并行通讯接口(RS2232C/422A/423/485)、RIO通讯口、工业以太网、常用DCS接口等;大中型PLC通讯总线(含接口设备和电缆)应1:1冗余配备,通讯总线应契合国际标准,通讯间隔应满意设备实践要求。
 
  PLC系统的通讯网络中,上级的网络通讯速率应大于1Mbps,通讯负荷不大于60%。PLC系统的通讯网络首要方法有下列几种方法:1)PC为主站,多台同类型PLC为从站,组成简易PLC网络;2)1台PLC为主站,其他同类型PLC为从站,构成主从式PLC网络;3)PLC网络经过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网;4)专用PLC网络(各厂商的专用PLC通讯网络)。
 
  为减轻CPU通讯任务,根据网络组成的实践需求,应选择具有不同通讯功用的(如点对点、现场总线、工业以太网)通讯处理器。
 
  (四)编程功用
 
  离线编程方法:PLC和编程器共用一个CPU,编程器在编程方法时,CPU只为编程器供应服务,不对现场设备进行控制。结束编程后,编程器切换到作业方法,CPU对现场设备进行控制,不能进行编程。离线编程方法可下降系统成本,但运用和调试不便利。在线编程方法:CPU和编程器有各自的CPU,主机CPU担任现场控制,并在一个扫描周期内与编程器进行数据交流,编程器把在线编制的程序或数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收到的程序作业。这种方法本钱比较高,但系统调试和操作便利,在大中型PLC中常选用。
 
  五种标准化编程言语:次序功用图(SFC)、梯形图(LD)、功用模块图(FBD)三种图形化言语和句子表(IL)、结构文本(ST)两种文本言语。选用的编程言语应遵照其标准(IEC6113123),一起,还应支撑多种言语编程方法,如C,Basic等,以满足特别控制场合的控制要求。
 
  (五)确诊功用
 
  PLC的确诊功用包括硬件和软件的确诊。硬件确诊经过硬件的逻辑判别供认硬件的缺陷方位,软件确诊本分确诊和外确诊。经过软件对PLC内部的功用和功用进行确诊是内确诊,经过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交流功用进行确诊是外确诊。
 
  PLC的确诊功用的强弱,直接影响对操作控制和保护人员技术才调的要求,并影响均匀修补时间。
 
  (六)处理速度
 
  PLC选用扫描方法方法作业。从实时性要求来看,处理速度应越快越好,假定信号继续时间小于扫描时间,则PLC将扫描不到该信号,构成信号数据的丢掉。
 
  处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。现在,PLC接点的照顾快、速度高,每条二进制指令实施时间约0.2~0.4Ls,因此能习气控制要求高、相应要求快的运用需求。扫描周期应满足:小型PLC的扫描时间不大于0.5ms/K;大中型PLC的扫描时间不大于0.2ms/K。
 
  四、机型的选择
 
  (一)PLC的类型
 
  PLC按结构分为全体型和模块型两类,按运用环境分为现场设备和控制室设备两类;按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从运用角度启航,一般可按控制功用或输入输出点数选型。
 
  全体型PLC的I/O点数固定,因此用户选择的境地较小,用于小型控制系统;模块型PLC供应多种I/O卡件或插卡,因此用户可较合理地选择和配备控制系统的I/O点数,功用扩展便利活络,一般用于大中型控制系统。供水设备是为处理由于压力短少,无法抵达用户用水的高度或流,而专门研发规划的新式环保节能的专业设备。
 
  (二)输入输出模块的选择
 
  输入输出模块的选择应考虑与运用要求的一起。例如对输入模块,应考虑信号电平、信号传输间隔、信号隔绝、信号供电方法等运用要求。对输出模块,应考虑选用的输出模块类型,一般继电器输出模块具有价格低、运用电压范围广、寿命短、照顾时间较长等特征;可控硅输出模块适用于开关再三,电理性低功率因数负荷场合,但价格较贵,过载才调较差。输出模块还有直流输出、交流输出和仿照量输出等,与运用要求应一起。
 
  可根据运用要求,合理选用智能型输入输出模块,以便行进控制水陡峭下降运用本钱。变频供水设备关于用水流量常常改动的场合,选用调理水泵转速供水,可以做到无节约损耗,其节能作用大大优于其它供水方法,是一种公认的、十分有用的节能方法。
 
  考虑是否需求扩展机架或长途I/O机架等。
 
  (三)电源的选择
 
  PLC的供电电源,除了引入设备时一起引入PLC应根据产品说明书要求规划和选用外,一般PLC的供电电源应规划选用220VAC电源,与国内电网电压一起。重要的运用场合,应选用不连续电源或稳压电源供电。
 
  假定PLC本身带有可运用电源时,应核对供应的电流是否满意运用要求,否则应规划外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC,对输入和输出信号的隔绝是必要的,有时也可选用简略的二极管或熔丝管隔绝。
 
  (四)存储器的选择
 
  由于核算机集成芯片技术的打开,存储器的价格已下降,因此,为保证运用项目的正常投运,一般要求PLC的存储器容量,按256个I/O点至少选8K存储器选择。需求杂乱控制功用时,应选择容量更大,层次更高的存储器。
 
  (五)冗余功用的选择
 
  1.控制单元的冗余
 
  (1)重要的进程单元:CPU(包括存储器)及电源均应1B1冗余。
 
  (2)在需求时也可选用PLC硬件与热备软件构成的热备冗余系统(system)、2重化或3重化冗余容错系统等。
 
  2.I/O接口单元的冗余
 
  (1)控制回路的多点I/O卡应冗余配备。
 
  (2)重要检测点的多点I/O卡可冗余配备。3)根据需求对重要的I/O信号,可选用2重化或3重化的I/O接口单元。
 
  (六)经济性的考虑
 
  选择PLC时,应考虑功用价格比。考虑经济性时,应一起考虑运用的可扩展性、可操作性、投入产出比等要素,进行比较和统筹,终究选出较满意的产品。
 
  输入输出点数对价格有直接影响。每添加一块输入输出卡件就需添加必定的费用。当点数添加到某一数值后,相应的存储器容量、机架、母板等也要相应添加,因此,点数的添加对CPU选用、存储器容量、控制功用规划等选择都有影响。在预算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较合理的功用价格比。
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