三、存储器类型及容量选择
PLC系统所用的存储器基本上由PROM、EPROM及RAM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低于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:根据编程使用计算存储器的实际使用容量。第二种为估算法,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,获取存储容量的佳方法是生成程序,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
四、编程器和外部设备的选择
在系统的实现过程中,PLC的编程问题是非常重要的。用户应当对所选择PLC产品的软件功能及编程器有所了解。通常情况下,小型控制系统一般选用价格便宜的简易编程器,如果系统较大或多台PLC共用,可以选用功能强、编程方便的图形编程器。如果有个人计算机,可以选用能在个人计算机上运行的编程软件包。为了防止因干扰、锂电池电压下降等原因破坏RAM中的用户程序,可以选用EEP-ROM模块作为外部设备。
五、实例
(一)利用三菱PLC实现对印刷机控制
印刷机的一套电气设计属于系统设计,为了使产品性能稳定,易于维护,采用以PLC为主控器的控制方案。印刷机要求易于操作,精度高,输入、输出点较多,采用双机通讯。上位机采用三菱高性能的FX2N-80MR、FX2N-80MR自带I/O接口,可以接40点输入,40点输出,主要负责主传动的控制,各机组离合器的控制,以及气泵,气阀的控制等。下位机采用三菱FX2N-64MR、FX2N-64MR可以接32点输入,32点输出,主要负责水辊电机的控制,主传动的调速输出,调版电机数据采集等。上位机与下位机采用RS485,通讯,通讯方便,可靠。选用了一台三菱5.7寸触摸屏,主要负责水辊电机速度显示,调版显示,以及整机故障显示等。本系统运行可靠,维护方便,操作简便直观,大大提高了胶印机的档次。
(二)欧姆龙(OMRON)PLC在石油加工工业中的应用
在石油加工工业中,大型旋转机组是装置设备的重要组成部分,重油催化裂化气压机组的联锁-自保系统从满足工艺生产需求出发,考虑到安全性、可靠性、经济性、可扩展性等因素,采用了OMRON公司生产的CPM2AH型PLC进行系统构建,CPM2AH自带I/O接口,可以接36点输入,24点输出,输出形式是继电器,并且通过RS232C串口与PC机通讯,使生产过程表现稳定,动作可靠,在事故状态下对机组及生产装置实行了自我保护,杜绝了恶性事故的扩大和蔓延,取得了显著的效果。
对可编程序控制器控制系统的可靠性探讨
可编程序控制器(以下简称PLC)是在程序控制器和微机控制器的基础上发展起来的微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。从广义上讲,PLC是一种计算机系统,比一般计算机具有更强的与工业过程相连接的输入输出接口,并已成为自动化控制系统的基本装置。PLC已经广泛应用于机械、冶金、化工、汽车、轻工等行业中,已基本取代了传统的继电器和接触器的逻辑控制。用PLC来控制系统设备,其工作的可靠性要比单纯继电器和接触器控制大大提高。就PLC本身而言,平均无故障时间一般已可达3~5万小时;而三菱的F系列,据称其平均无故障时间已达30万小时。整个PLC控制系统的可靠性,主要取决于PLC的设备,比如输入器件中的行程开关、按钮、接近开关,输出器件中的接触器、继电器和电磁阀等。从软件程序的编制来考虑,如果能编制出一个带有监控的程序,对提高系统的可靠性也有很大好处。下面就如何提高PLC控制系统的可靠性进行一些探讨。
1、从PLC的设备来考虑提高PLC的可靠性
PLC是专门为工业生产环境而设计的控制设备。当工作环境较为恶劣,如电磁干扰较强、湿度高、电源、输入和输出电路等易受到干扰时,会使控制系统的可靠性受到影响。
1.1 工作环境的要求
除了为特殊工作环境而设计的PLC外,一般PLC工作的环境温度应在0~55℃的范围,并要避免太阳光直接照射;安装时要远离大的热源,保证足够大的散热空间和通风条件;空气的相对湿度应小于85%,不结露,以保证PLC的绝缘良好。PLC应避免安装在有振动的场所;对振动源允许的条件则应按照产品说明书的要求,安装减振橡胶垫或采取其他防振措施。空气中有粉尘和有害气体时,应将PLC封闭安装。
1.2 电源的要求
不同的PLC产品,对电源的要求也不同,这里包括电源的电压等级、频率、交流纹波系数和输入输出的供电方式等。
对电磁干扰较强、而对PLC可靠性要求又较高的场合,PLC的供电应与动力供电和控制电路供电分开;必要时,可采用带屏蔽的隔离变压器供电、串联LC滤波电路等。在设计时,外接的直流电源应采用稳压电源,供电功率应留有20%~30%的余量。对由控制器本身提供的直流电源,应了解它所能提供的大电流,防止过电流造成设备的损坏。
1.3 接地和接线
1)PLC的良好接地是正常运行的前提。在设计时,PLC的接地应与动力设备的接地分开,采用专用接地;如不能分开接地时,应采用共用接地;禁止采用共通接地方法。如图1所示,接地点应尽可能靠近PLC,接地线的线径应大于4mm2,接地电阻一般应小于1
图1 接地方法