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信號(hào)隔離器功能是什么?
一:保護(hù)下級的控制回路。
二:消弱環(huán)境噪聲對測試電路的影響。
三:抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對設(shè)備的干擾;同時(shí)對下級設(shè)備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實(shí)防護(hù)。標(biāo)準(zhǔn)系列導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),易于安裝,可有效的隔離:輸入、輸出和電源及大地之間的電位。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動(dòng)干擾。
現(xiàn)在市場有那么多的隔離器,價(jià)格參差不齊,該怎么選擇呢?
隔離器位于二個(gè)系統(tǒng)通道之間,所以選擇隔離器要確定輸入輸出功能,同時(shí)要使隔離器輸入輸出模式(電壓型、電流型、環(huán)路供電型等)適應(yīng)前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強(qiáng)度﹑總線通訊功能等許多重要參數(shù)涉及產(chǎn)品性能,例如:噪音與精度有關(guān)、功耗熱量與可靠性有關(guān),這些需要使用者慎選??傊?,適用、可靠、產(chǎn)品性價(jià)比是選擇隔離器的主要原則。
PLC基本指令系統(tǒng)特點(diǎn)
PLC的編程語言與一般計(jì)算機(jī)語言相比,具有明顯的特點(diǎn),它既不同于語言,也不同與一般的匯編語言,它既要滿足易于編寫,又要滿足易于調(diào)試的要求。目前,還沒有一種對各廠家產(chǎn)品都能兼容的編程語言。如三菱公司的產(chǎn)品有它自己的編程語言,OMRON公司的產(chǎn)品也有它自己的語言。但不管什么型號(hào)的PLC,其編程語言都具有以下特點(diǎn):
圖形式指令結(jié)構(gòu):程序由圖形方式表達(dá),指令由不同的圖形符號(hào)組成,易于理解和記憶。系統(tǒng)的軟件已把工業(yè)控制中所需的立運(yùn)算功能編制成象征性圖形,用戶根據(jù)自己的需要把這些圖形進(jìn)行組合,并填入適當(dāng)?shù)膮?shù)。在邏輯運(yùn)算部分,幾乎所有的廠家都采用類似于繼電器控制電路的梯形圖,很容易接受。如西門子公司還采用控制系統(tǒng)流程圖來表示,它沿用二進(jìn)制邏輯元件圖形符號(hào)來表達(dá)控制關(guān)系,很直觀易懂。較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算、定時(shí)計(jì)數(shù)等,一般也參照梯形圖或邏輯元件圖給予表示,雖然象征性不如邏輯運(yùn)算部分,也受用戶歡迎
PLC的機(jī)型選擇基本原則
機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及可靠、維護(hù)方便的前提下,力爭佳的性能價(jià)格比。
1.合理的結(jié)構(gòu)型式
整體式PLC的每一個(gè)I/O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜,且體積相對較小,所以一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中;而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,I/O點(diǎn)數(shù)量、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I/O模塊的種類等方面,選擇余地較大。維修時(shí)只要更換模塊,判斷故障的范圍也很方便。因此,模塊式PLC一般適用于較復(fù)雜系統(tǒng)和環(huán)境差(維修量大)的場合。
2.安裝方式的選擇
根據(jù)PLC的安裝方式,系統(tǒng)分為集中式、遠(yuǎn)程I/O式和多臺(tái)PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I/O硬件,系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低。大型系統(tǒng)經(jīng)常采用遠(yuǎn)程I/O式,因?yàn)樗鼈兊难b置分布范圍很廣,遠(yuǎn)程I/O可以分散安裝在I/O裝置附近,I/O連線比集中式的短,但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程I/O電源。多臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別立控制,又要相互聯(lián)系的場合,可以選用小型PLC,但要附加通信模塊。
功能I/O
在選擇一臺(tái)PLC時(shí),用戶可能會(huì)面臨一些類型且不能用標(biāo)準(zhǔn)I/O實(shí)現(xiàn)的I/O限定(如定位、快速輸入、頻率等)。此時(shí)用戶應(yīng)當(dāng)考慮供銷廠商是否提供有的有助于大限度減小控制作用的模塊。有些接口模塊自身能處理一部分現(xiàn)場數(shù)據(jù),從而使CPU從繁重的任務(wù)處理中解脫出來。
(五)智能式I/O
當(dāng)前,PLC的生產(chǎn)廠家相繼推出了一些智能式的I/O模塊。一般智能式I/O模塊本身帶有處理器,可對輸入或輸出信號(hào)作預(yù)先規(guī)定的處理,并將處理結(jié)果送入CPU或直接輸出,這樣可提高PLC的處理速度并節(jié)省存儲(chǔ)器的容量。
綜上,表3歸納了選擇I/O模塊的一般規(guī)則。
表3 選擇PLC的I/O接口模塊的一般規(guī)則
三、存儲(chǔ)器類型及容量選擇
PLC系統(tǒng)所用的存儲(chǔ)器基本上由PROM、EPROM及RAM三種類型組成,存儲(chǔ)容量則隨機(jī)器的大小變化,一般小型機(jī)的大存儲(chǔ)能力低于6kB,中型機(jī)的大存儲(chǔ)能力可達(dá)64kB,大型機(jī)的大存儲(chǔ)能力可上兆字節(jié)。使用時(shí)可以根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要來選用合適的機(jī)型,必要時(shí)也可進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)充設(shè)計(jì)。
對可編程序控制器控制系統(tǒng)的可靠性探討
可編程序控制器(以下簡稱PLC)是在程序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。從廣義上講,PLC是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng),比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的輸入輸出接口,并已成為自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本裝置。PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、化工、汽車、輕工等行業(yè)中,已基本取代了傳統(tǒng)的繼電器和接觸器的邏輯控制。用PLC來控制系統(tǒng)設(shè)備,其工作的可靠性要比單純繼電器和接觸器控制大大提高。就PLC本身而言,平均無故障時(shí)間一般已可達(dá)3~5萬小時(shí);而三菱的F系列,據(jù)稱其平均無故障時(shí)間已達(dá)30萬小時(shí)。所以,整個(gè)PLC控制系統(tǒng)的可靠性,主要取決于PLC的設(shè)備,比如輸入器件中的行程開關(guān)、按鈕、接近開關(guān),輸出器件中的接觸器、繼電器和電磁閥等。另外,從軟件程序的編制來考慮,如果能編制出一個(gè)帶有的程序,對提高系統(tǒng)的可靠性也有很大好處。
PLC的診斷功能的強(qiáng)弱,直接影響對操作和維護(hù)人員技術(shù)能力的要求,并影響平均維修時(shí)間。
(六)處理速度
PLC采用掃描方式工作。從實(shí)時(shí)性要求來看,處理速度應(yīng)越快越好,如果信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間,則PLC將掃描不到該信號(hào),造成信號(hào)數(shù)據(jù)的丟失。
處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目前,PLC接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高,每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.2~0.4Ls,因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期(處理器掃描周期)應(yīng)滿足:小型PLC的掃描時(shí)間不大于0.5ms/K;大中型PLC的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K。
一個(gè)行之有效的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)可以帶來如下好處:增加商務(wù)活動(dòng)處理的敏捷性,對市場狀況能更快地做出反應(yīng),能更好地為客戶提供服務(wù)。一個(gè)城市可以有成百上千的企業(yè)、個(gè)人都會(huì)用到這個(gè)平臺(tái)、利用這些數(shù)據(jù),開發(fā)各類應(yīng)用、提供各種各樣的服務(wù)。對于這種情況(例如,對2線制傳感器加電流限制或與傳感器串聯(lián)一個(gè)PTC熱敏電阻),確保提供足夠保護(hù)。不管信息服務(wù)提供商是企業(yè)還是個(gè)人,他們開發(fā)服務(wù)是需要不斷投入的,如此就不得不面對要實(shí)現(xiàn)盈利的壓力,所以他們的產(chǎn)品有買家。(1)CPU執(zhí)行指令的速度(2)指令本身占有的時(shí)間(3)指令條數(shù)③根據(jù)被控制電動(dòng)機(jī)的功率確定用哪的ABB軟啟動(dòng)器,而不是根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇。
PLC的主要應(yīng)用領(lǐng)域分類
目前,PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化等各個(gè)行業(yè),使用情況主要分為如下幾類:
1.開關(guān)量邏輯控制
取代傳統(tǒng)的繼電器電路,實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制,既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制,也可用于多機(jī)及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。
2.工業(yè)過程控制
在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中,存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量(即模擬量),PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量,完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。
3.運(yùn)動(dòng)控制
PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用的運(yùn)動(dòng)控制模塊,如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊,廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。
4.數(shù)據(jù)處理
PLC具有數(shù)算(含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。
5.通信及聯(lián)網(wǎng)
PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,現(xiàn)在的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
PLC的軟件組成
系統(tǒng)程序由PLC制造廠商設(shè)計(jì)編寫的,并存入PLC的系統(tǒng)存儲(chǔ)器中,用戶不能直接讀寫與更改。系統(tǒng)程序一般包括系統(tǒng)診斷程序、輸入處理程序、編譯程序、信息傳送程序、程序等。
PLC的用戶程序是用戶利用PLC的編程語言,根據(jù)控制要求編制的程序。在PLC的應(yīng)用中,重要的是用PLC的編程語言來編寫用戶程序,以實(shí)現(xiàn)控制目的。由于PLC是為工業(yè)控制而開發(fā)的裝置,其主要使用者是廣大電氣技術(shù)人員,為了滿足他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力,PLC的主要編程語言采用比計(jì)算機(jī)語言相對簡單、易懂、形象的語言。
PLC編程語言是多種多樣的,對于不同生產(chǎn)廠家、不同系列的PLC產(chǎn)品采用的編程語言的表達(dá)方式也不相同,但基本上可歸納兩種類型:一是采用字符表達(dá)方式的編程語言,如語句表等;二是采用圖形符號(hào)表達(dá)方式編程語言
分配 I/O 點(diǎn)
分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn),編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì),同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工。
( 5 )設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序
根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計(jì)出梯形圖即編程。這一步是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作,也是比較困難的一步,要設(shè)計(jì)好梯形圖,要十分熟悉控制要求,同時(shí)還要有一定的電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
( 6 )將程序輸入 PLC
當(dāng)使用簡易編程器將程序輸入 PLC 時(shí),需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符,以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程時(shí),可通過上下位機(jī)的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。
( 7 )進(jìn)行軟件測試
程序輸入 PLC 后,應(yīng)行測試工作。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)過程中,難免會(huì)有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場設(shè)備上去之前,必需進(jìn)行軟件測試,以排除程序中的錯(cuò)誤,同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ),縮短整體調(diào)試的周期。
( 8 )應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試
在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場施工完成后,就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試,如果控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成,則應(yīng)先作局部調(diào)試,然后再進(jìn)行整體調(diào)試;如果控制程序的步序較多,則可行分段調(diào)試,然后再連接起來總調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題,要逐一排除,直至調(diào)試成功。