分析自控系統設計中PLC的選擇

2020-12-05 電子產品世界

　　摘要：隨著PLC在工業自動控制系統中的應用越來越廣泛，對PLC的正確選型非常重要。從工作量、工作環境、通信網絡、編程、與監控系統的通信、可延性、售後服務與技術支持、性價比等八個方面提出了在自動控制系統設計中對PLC選型的看法。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/151890.htm

　　可編程控制器（programmable logical controller，簡稱PLC）已經越來越多地應用於工業控制系統中，並且在自動控制系統中起著非常重要的作用。所以，對PLC的正確選擇是非常重要的。

　　面對眾多生產廠家的各種類型PLC，它們各有優缺點，能夠滿足用戶的各種需求，但在形態、組成、功能、網絡、編程等方面各不相容，沒有一個統一的標準，無法進行橫向比較。下面提出在自動控制系統設計中對PLC選型的一些看法，可以在挑選PLC時作為參考。

　　可以通過以下幾方面的比較，挑選到適合的產品。

　　一、工作量

　　這一點尤為重要。在自動控制系統設計之初，就應該對控制點數（數字量及模擬量）有一個準確的統計，這往往是選擇PLC的首要條件，一般選擇比控制點數多10%~30%的PLC。這有幾方面的考慮：

　　1、可以彌補設計過程中遺漏的點；

　　2、能夠保證在運行過程中個別點有故障時，可以有替代點；

　　3、將來增加點數的需要。

　　二、工作環境

　　工作環境是PLC工作的硬性指標。自控系統將人們從繁忙的工作和惡劣的環境中解脫出來，就要求自控系統能夠適應複雜的環境，諸如溫度、溼度、噪音、信號屏蔽、工作電壓等，各款PLC不盡相同。一定要選擇適應實際工作環境的產品。

　　三、通信網絡

　　現在PLC已不是簡單的現場控制，PLC遠端通信已成為控制系統必須解決的問題，但各廠家制定的通信協議千差萬別，兼容性差。在這一點上主要考慮以下方面：

　　1、同一廠家產品間的通信。各廠家都有自己的通信協議，並且不止一種。這在大、中型機上表現明顯，而在小、微型機上不盡相同，一些廠家出於容量、價格、功能等方面考慮，往往沒有或者有與其它協議不同，而且比較簡單的通信。所以，在這方面主要考慮的是同一廠家不同類型PLC之間的通信；

　　2、不同廠家產品間的通信。若所進行的自動控制系統設計屬於對已有的自控系統進行部分改造，而所選擇的是與原系統不同的PLC，或者設計中需要2個或2個以上的PLC，而選用了不同廠家的產品，這就需考慮不同廠家產品之間的通信問題；

　　3、是否有利於將來。由於各廠家制定的通信協議各不相同，國際上也無統一標準，所以在PLC選型上受到很大限制。就要考慮影響面大、有發展的、功能完備、接近通用的通信協議。

　　四、編程

　　程序是整個自動控制系統的「心臟」，程序編制的好壞直接影響到整個自動控制系統的運作。編程器及編程軟體有些廠家要求額外購買，並且價格不菲，這一點也需考慮在內。

　　1、編程方法

　　一種是使用廠家提供的專用編程器。也分各種規格型號，大型編程器功能完備，適合各型號PLC，價格高；小型編程器結構小巧，便於攜帶，價格低，但功能簡單，適用性差；另一種是使用依託個人電腦應用平臺的編程軟體，現已被大多數生產廠家採用。各生產廠家由於各自的產品不同，往往只研製出適合於自己產品的編程軟體，而編程軟體的風格、界面、應用平臺、靈活性、適應性、易於編程等都只有在用戶親自操作之後才能給予*價。

　　2、程式語言

　　程式語言最為複雜，多種多樣，看似相同，但不通用。最常用的可以劃分為以下5類程式語言：

　　（1）梯形圖

　　這是PLC廠家採用最多的程式語言，最初是由繼電器控制圖演變過來的，比較簡單，對離散控制和互鎖邏輯最為有用；

　　（2）順序功能圖

　　它提供了總的結構，並與狀態定位處理或機器控制應用相互協調；

　　（3）功能塊圖

　　它提供了一個有效的開發環境，並且特別適用於過程控制應用；

　　（4）結構化文本

　　這是一種類似用於計算機的程式語言，它適用於對複雜算法及數據處理；

　　（5）指令表

　　它為優化編碼性能提供了一個環境，與彙編語言非常相似。

　　廠家提供的編程軟體中一般包括一種或幾種程式語言，如TE公司的XTEL編程軟體可以使用梯形圖（Ladder）、順序功能圖（Grafcet）、結構化文本（Literal）3 種程式語言；Siemens公司的Step7編程軟體可以使用梯形圖（Ladder）、指令表（STL）兩種程式語言；Modicon公司的Modsoft編程軟體只使用梯形圖（984 梯形）一種程式語言，而另一個Concept編程軟體可以使用5種程式語言，依次為梯形圖（LD）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）、結構化文本（ST）、指令表（IL）。同一編程軟體下的程式語言大多數可以互換，一般選擇自己比較熟悉的程式語言。

　　3、存儲器

　　PLC存儲器是保存程序和數據的地方，分內製式和外插式兩種，存儲器容量在512~128M字節之間，一定要根據實際情況選取足夠大的存儲器，並且要求有一部分空餘作為緩存。

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