一、輸入輸出(I/O)點(diǎn)數的估算
I/O點(diǎn)數估算時(shí)應考慮適當的余量,通常根據統計的輸入輸出點(diǎn)數,再增加10%~20%的可擴展余量后,作為輸入輸出點(diǎn)數估算數據。實(shí)際訂貨時(shí),還需根據制造廠(chǎng)商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn),對輸入輸出點(diǎn)數進(jìn)行圓整。
二、存儲器容量的估算
存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小,程序容量是存儲器中用戶(hù)應用項目使用的存儲單元的大小,因此程序容量小于存儲器容量。設計階段,由于用戶(hù)應用程序還未編制,因此,程序容量在設計階段是未知的,需在程序調試之后才知道。為了設計選型時(shí)能對程序容量有一定估算,通常采用存儲器容量的估算來(lái)替代。存儲器內存容量的估算沒(méi)有固定的公式,許多文獻資料中給出了不同公式,大體上都是按數字量I/O點(diǎn)數的10~15倍,加上模擬I/O點(diǎn)數的100倍,以此數為內存的總字數(16位為一個(gè)字),另外再按此數的25%考慮余量。
三、控制功能的選擇
該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。
(一)運算功能
簡(jiǎn)單PLC的運算功能包括邏輯運算、計時(shí)和計數功能;普通PLC的運算功能還包括數據移位、比較等運算功能;較復雜運算功能有代數運算、數據傳送等;大型PLC中還有模擬量的PID運算和其他優(yōu)質(zhì)運算功能。隨著(zhù)開(kāi)放系統的出現,目前在PLC中都已具有通信功能,有些產(chǎn)品具有與下位機的通信,有些產(chǎn)品具有與同位機或上位機的通信,有些產(chǎn)品還具有與工廠(chǎng)或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數據通信的功能。設計選型時(shí)應從實(shí)際應用的要求出發(fā),合理選用所需的運算功能。大多數應用場(chǎng)合,只需要邏輯運算和計時(shí)計數功能,有些應用需要數據傳送和比較,當用于模擬量檢測和控制時(shí),才使用代數運算,數值轉換和PID運算等。要顯示數據時(shí)需要譯碼和編碼等運算。
(二)控制功能
控制功能包括PID控制運算、前饋補償控制運算、比值控制運算等,應根據控制要求確定。PLC主要用于順序邏輯控制,因此,大多數場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制,有時(shí)也采用專(zhuān)用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能,提高PLC的處理速度和節省存儲器容量。例如采用PID控制單元、高速計數器、帶速度補償的模擬單元、ASC碼轉換單元等。
(三)通信功能
大中型PLC系統應支持多種現場(chǎng)總線(xiàn)和標準通信協(xié)議(如TCP/IP),需要時(shí)應能與工廠(chǎng)管理網(wǎng)(TCP/IP)相連接。通信協(xié)議應符合ISO/IEEE通信標準,應是開(kāi)放的通信網(wǎng)絡(luò )。PLC系統的通信接口應包括串行和并行通信接口(RS2232C/422A/423/485)、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等;大中型PLC通信總線(xiàn)(含接口設備和電纜)應1:1冗余配置,通信總線(xiàn)應符合國際標準,通信距離應滿(mǎn)足裝置實(shí)際要求。PLC系統的通信網(wǎng)絡(luò )中,上級的網(wǎng)絡(luò )通信速率應大于1Mbps,通信負荷不大于60%。
PLC系統的通信網(wǎng)絡(luò )主要形式有下列幾種形式:
1)PC為主站,多臺同型號PLC為從站,組成簡(jiǎn)易PLC網(wǎng)絡(luò );
2)1臺PLC為主站,其他同型號PLC為從站,構成主從式PLC網(wǎng)絡(luò );
3)PLC網(wǎng)絡(luò )通過(guò)特定網(wǎng)絡(luò )接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng);
4)專(zhuān)用PLC網(wǎng)絡(luò )(各廠(chǎng)商的專(zhuān)用PLC通信網(wǎng)絡(luò ))。
為減輕CPU通信任務(wù),根據網(wǎng)絡(luò )組成的實(shí)際需要,應選擇具有不同通信功能的(如點(diǎn)對點(diǎn)、現場(chǎng)總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng))通信處理器。
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