7
6ES7222-1HD22-0XA0详细
近年来,随着(PLC)可编程控制器产品越来越多的在各种领域得到普及和应用。社会上随之吹起一股学习PLC产品及PLC编程的热风。今天我们在这里就跟大家讨论下在学习PLC的过程中走进的几个误区,希望能对广大PLC的学习爱好者快好的把握这项促进工业再的新技能 。常见的几大误区如下:
一、学习PLC要高学历
这个致命也是关健的误区,因为它会从根本上影响到大家初学习PLC的信心及决定。其实学习只需要初中毕业的学历就可以(为什么要初中,因为初中以上才有物理这门学科,我们做电的,物理还是要懂一些的)!
PLC的起源,就是从我们电工的基础之上发展起来的,PLC本来就是给我们电工人员使用的,不是给高科技分子使用的,这点我们要有的自信,PLC里面的梯形图,和我们的继电器电路是一模一样的!
二、要学会PLC编程,就要记住很多很多的编程指令
其实这也是错误的。要清楚,全世界有多少个的PLC? 指令,我们是记不完的,但是一定要记住,PLC能做什么功能,一般应该怎么样去实现!而差不多各大的功能(指令)大同小异,而我们需要做的就是:
1)找到它的用法,这个手册上有,一般我们买PLC时,都可以要求供应商给你提供一本或电子版的。
2)然后用相应的功能(指令)达到我们需要的控制功能。往往实现同样的功能,可以使用不同的方法或指令都可以实现
三、要想成为一个PLC编程工程师就要会各个的的PLC,包括记住它们的指令。
事实也并非如此,当然,记住了要比不记住要强。重要的是要掌握一种系统的解决办法,剩下的就是查应的手册,找出相应的功能,及其编程的方式,然后按照控制的思路一
步一步地往PLC里编写程序。
PLC控制系统与继电器控制系统的比较:随着PLC控制系统近年来的发展,其所有的优缺点也逐渐的被人们所认知和了解。同时相对传统的继电器控制系统而言,行内也有人认为这两者控制系统各有长短。今天就这两者各自的利弊作个对比分析!
正常将PLC控制系统与继电器控制系统对比从以下几点分析:
1、系统的造价成本对比:继电器控制系统前期投入成本相对较低,但后期维护成本偏高,而PLC控制系统刚好是相反,其前期投入成本要高,后期维护使用成本要低!
2、系统使用寿命对比:继电器系统容易磨损、活动部件容易损坏、寿命短。PLC控制系统是无可动部件、整体使用寿命要比传统的继电器系统要长很多。
3、整体系统的维护性能:继电器控制系统的硬件接线造成维护工作量大、维护困难,相比维护成本偏高。PLC控制系统具有自诊断显示,维护简单!
4、控制系统的施工和设计性能:继电器控制系统体积大、耗能大、施工工作量和设计工作量都很大。相比而言,PLC控制系统的整体体积小、能耗小、设计工作量小、施工安装方便许多。
5、控制系统的稳定性和性:继电器控制系统的构成元器件多、活动部件也多,这样相对故障率会高。整体系统的性就降低了。而PLC控制系统中则由大规模集成电路组成,无活动部件。因此整体控制系统的性比前者要高。
6、控制系统的灵活性和柔性:继电器控制系统扩展性和灵活性以及柔性相对PLC控制系统要差好多,主要是因为PLC控制系统的功能扩展单元和扩展模块类型多、扩展灵活。可轻松实现各种功能的扩展和延伸.
7、控制系统的适应性:继电器控制系统如有功能或应用局部的变性,需要重新设计和接线,来适应工艺过程的变化,工作量相对要复杂和大。 PLC控制系统却只需对用户程序作改就可轻松实适应新的应用场所及功能。适应性同比继电器系统要强!
8、系统的实时性: 继电器控制系统的动作时间常数长、实时性差,而PLC控制系统主要采用实时技术,指令执行时间短、反应快、实时性能好!
9、控制系统的功能性:继电器逻辑控制系统的控制功能实现主要是通过系统硬件接线实现相应的控制功能,这样的功能实现较复杂且控制难度大,精度不高。
而可编程控制器控制系统控制功能的实现,则是通过软件编程来实现相应的控制,相对继电器控制系统而言,后者的功能控制方便实现,而且所具备的功能全,可适应复杂应用环境!



PLC控制和DCS控制系统不是一个逻辑层次上的概念,从名称上就能看出:PLC是以功能命名,DCS是以体系结构命名。从原理上看PLC就可以组成DCS。当然两者性能差异还是存在的,要具体看产品和需要。从应用角度来说,简单地以PLC,DCS来区分,往往会走人误区。
DCS控制系统与PLC控制区别:DCS是一种“分散式控制系统”,而PLC(可编程控制器)只是一种控制“装置”,两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能。
DCS网络是整个系统的神经,DCS系统通常采用的标准协议TCP/IP。它是双冗余的高速通讯网络,系统的拓展性与开放性好.而PLC因为基本上都为单个小系统工作,在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议也经常与标准不符。在网络上PLC没有很好的保护措施。
DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系,任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制,协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统,其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式,做不出协调控制的功能。
DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方便,PLC所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。
为保证DCS控制的设备的,DCS采用了双冗余的控制单元,当重要控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,保证整个系统的。PLC所搭接的系统则需要配置双PLC实现冗余。
对各种工艺控制方案新是DCS的一项基本的功能,当某个方案发生变化后,工程师只需要在工程师站长将改过的方案编译后,执行下装命令就可以了,下装过程是由系统白动完成的,不影响原控制方案运行。系统各种控制软件与算法可以将工艺对象的控制精度提高。
而对于PLC构成的系统来说,工作量其庞大,需要确定所要编辑新的是哪个PLC,然后要用与之对应的编译器进行程序编译,后再用的机器(读写器)一对一的将程序传送给这个PLC,在系统调试期间,大量增加调试时间和调试成本,而且不利于日后的维护。
在控制精度上相差甚远。这就决定了为什么在大中型控制项目中(500点以上),基本不采用全部由PLC所连接而成的系统的原因DCS系统所有I/O模块都带有CPU,可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换,故障带电拔,随机换。而PLC模块只是简单电气转换元,没有智能芯片,故障后相应单元全部瘫痪。
随着PLC的推广普及,PLC产品的种类和数量越来越多,而且功能也日趋完善。近年来,从美国、日本、德国等国引进的PLC产品及国内厂家组装或自行开发的产品已有几十个系列、上百种型号。PLC的品种繁多,其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同,适用场合也各有侧重。因此,合理选择PLC,对于提高PLC在控制系统中的应用起着重要作用。
机型的选择
PLC机型选择的基本原则是,在功能满足要求的前提下,选择、维护使用方便以及性能价格比的优化机型。
在工艺过程比较固定、环境条件较好(维修量较小)的场合,建议选用整体式结构的PLC;其它情况则选用模块式结构的PLC。
对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中,一般其控制速度无须考虑,因此,选用带A/D转换、D/A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求。
而在控制比较复杂,控制功能要求比较高的工程项目中(如要实现PID运算、闭环控制、通信联网等),可视控制规模及复杂程度来选用中档或机。其中机主要用于大规模过程控制、全PLC的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等。根据不同的应用对象,表1列出了PLC的几种功能选择。
表1 PLC的功能及应用场合
对于一个大型企业系统,应尽量做到机型统一。这样,同一机型的PLC模块可互为备用,便于备品备件的采购和管理;同时,其统一的功能及编程方法也有利于技术力量的培训、技术水平的提高和功能的开发;此外,由于其外部设备通用,资源可以共享,因此,配以上位计算机后即可把控制各立系统的多台PLC联成一个多级分布式控制系统,这样便于相互通信,集中管理。
2.输入/输出的选择
PLC是一种工业控制系统,它的控制对象是工业生产设备或工业生产过程,工作环境是工业生产现场。它与工业生产过程的联系是通过I/O接口模块来实现的。
通过I/O接口模块可以检测被控生产过程的各种参数,并以这些现场数据作为控制信息对被控对象进行控制。同时通过I/O接口模块将控制器的处理结果送给被控设备或工业生产过程,从而驱动各种执行机构来实现控制。PLC从现场收集的信息及输出给外部设备的控制信号都需经过一定距离,为了确保这些信息的正确无误,PLC的I/O接口模块都具有较好的抗干扰能力。根据实际需要,一般情况下,PLC都有许多I/O接口模块,包括开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块以及其它一些特殊模块,使用时应根据它们的特点进行选择。
2.1 确定I/O点数
根据控制系统的要求确定所需要的I/O点数时,应再增加10%~20%的备用量,以便随时增加控制功能。对于一个控制对象,由于采用的控制方法不同或编程水平不同,I/O点数也应有所不同。
表2列出了典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数。
表2 典型传动设备及常用电气元件所需的开关量的I/O点数
2.2 开关量输入/输出
通过标准的输入/输出接口可从传感器和开关(如按钮、限位开关等)及控制(开/关)设备(如指示灯、报警器、电动机起动器等)接收信号。典型的交流输入/输出信号为24~240V,直流输入/输出信号为5~240V。
尽管输入电路因制造厂家不同而不同,但有些特性是相同的。如用于错误信号的抖动电路;免于较大瞬态过电压的浪涌保护电路等。此外,大多数输入电路在高压电源输入和接口电路的控制逻辑部分之间都设有可选的隔离电路。
在评估离散输出时,应考虑熔丝、瞬时浪涌保护和电源与逻辑电路间的隔离电路。熔丝电路也许在开始时花费较多,但可能比在外部安装熔丝耗资要少。
2.3 模拟量输入/输出
模拟量输入/输出接口一般用来感知传感器产生的信号。这些接口可用于测量流量、温度和压力,并可用于控制电压或电流输出设备。这些接口的典型量程为-10~+10V、0~+10V、4~20mA或10~50mA。
一些制造厂家在PLC上设计有特殊模拟接口,因而可接收低电平信号,如RTD、热电偶等。一般来说,这类接口模块可用于接收同一模块上不同类型的热电偶或RTD混号。
2.4 特殊功能输人/输出
在选择一台PLC时,用户可能会面临一些特殊类型且不能用标准I/O实现的I/O限定如定位、快速输入、频率等。此时用户应当考虑供销厂商是否提供有特殊的有助于大限度减小控制作用的模块。有些特殊接口模块自身能处理一部分现场数据,从而使CPU从耗时的任务处理中解脱出来。
2.5 智能式输入/输出
当前,PLC的生产厂家相继推出了一些智能式的输入/输出模块。一般智能式输入/输出模块本身带有处理器,可对输入或输出信号作预先规定的处理,并将处理结果送入CPU或直接输出,这样可提高PLC的处理速度并节省存储器的容量。
智能式输入/输出模块有高速计数器(可作加法计数或减法计数)、凸轮模拟器(用作编码输人)、带速度补偿的凸轮模拟器、单回路或多回路的PID调节器、ASCII/BASIC处理器、RS—232C/422接口模块等。表3归纳了选择I/O模块的一般规则。
表3 选择 PLC 的 I/O 接口模块的一般规则
3.C存储器/容量选择
PLC系统所用的存储器基本上由PROM、E-PROM及PAM三种类型组成,存储容量则随机器的大小变化,一般小型机的大存储能力6kB,中型机的大存储能力可达64kB,大型机的大存储能力可上兆字节。使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型,必要时也可专门进行存储器的扩充设计。
PLC的存储器容量选择和计算的种方法是:根据编程使用的节点数计算存储器的实际使用容量。二种为估算法,用户可根据控制规模和应用目的,按照表4的公式来估算。为了使用方便,一般应留有25%~30%的裕量,存储容量的方法是生成程序,即用了多少字。知道每条指令所用的字数,用户便可确定准确的存储容量。表4同时给出了存储器容量的估算方法。
表4 控制目的估算存储器容量的方法
4.软件选择
统的实现过程中,PLC的编程问题是非常重要的。用户应当对所选择PLC产品的软件功能有所了解。通常情况下,一个系统的软件总是用于处理控制器具备的控制硬件的。但是,有些应用系统也需要控制硬件部件以外的软件功能。例如,一个应用系统可能包括需要复杂数学计算和数据处理操作的特殊控制或数据采集功能。指令集的选择将决定实现软件的难易程度。可用的指令集将直接影响实现控制程序所需的时间和程序执行的时间。
5.去支撑技术条件的考虑
支撑技术条件同样是重要的选择依据。支撑技术条件包括下列内容:
(1) 编程手段
便携式简易编程器主要用于小型PLC,其控制规模小,程序简单,可用简易编程器;
CRT编程器适用于大中型PLC,除可用于编制和输入程序外,还可编辑和打印程序文本;
由于IBM-PC已得到普及推广,IBM-PC及其兼容机编程软件包是PLC很好的编程工具。目前,PLC厂商都在致力于开发适用自己机型的IBM-PC及其兼容机编程软件包,并获得了成功。
(2) 进行程序文本处理
简单程序文本处理以及图、参量状态和位置的处理,包括打印梯形逻辑;
程序标注,包括触点和线圈的赋值名、网络注释等,这对用户或软件工程师阅读和调试程序非常有用;
图形和文本的处理。
(3) 程序储存方式
对于技术资料和备用资料来说,程序的储存方法有磁带、软磁盘或EEPROM存储程序盒等方式,具体选用哪种储存方式,取决于所选机型的技术条件。
(4) 通信软件包
对于网络控制结构或需用上位计算机管理的控制系统,有无通信软件包是选用PLC的主要依据。通信软件包往往和通信硬件一起使用,如调制解调器等。
6.PLC的环境适应性
直接用于工业控制,生产厂都把它设计成能在恶劣的环境条件下地工作。尽管如此,每种PLC都有自己的环境技术条件,用户在选用时,特别是在设计控制系统时,对环境条件要给予充分的考虑。
一般PLC及其外部电路(包括I/O模块、辅助电源等)都能在表5所列的环境条件下工作。
表5 PLC的工作环境
总结:
随着科技的不断进步,PLC的种类日益繁多,功能也逐渐增强。文章中尽管归纳了一些选用PLC的方法,但在实际工作中还一定要依据实际情况做出适当的调整,以便设计出满足期望的控制系统。