自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)如何選擇PLC

摘要：隨著PLC在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)PLC的正確選型非常重要。從工作量、工作環(huán)境、通信網(wǎng)絡(luò)、編程、與監(jiān)控系統(tǒng)的通信、可延性、售后服務(wù)與技術(shù)支持、性?xún)r(jià)比等八個(gè)方面提出了在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)PLC選型的看法。

　　可編程控制器（programmable logical controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)中，并且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中起著非常重要的作用。所以，對(duì)PLC的正確選擇是非常重要的。

　　面對(duì)眾多生產(chǎn)廠家的各種類(lèi)型PLC，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的各種需求，但在形態(tài)、組成、功能、網(wǎng)絡(luò)、編程等方面各不相容，沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法進(jìn)行橫向比較。下面提出在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)PLC選型的一些看法，可以在挑選PLC時(shí)作為參考。

　　可以通過(guò)以下幾方面的比較，挑選到適合的產(chǎn)品。

　　一、工作量

　　這一點(diǎn)尤為重要。在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該對(duì)控制點(diǎn)數(shù)（數(shù)字量及模擬量）有一個(gè)準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)，這往往是選擇PLC的首要條件，一般選擇比控制點(diǎn)數(shù)多10%~30%的PLC。這有幾方面的考慮：

　　1、可以彌補(bǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中遺漏的點(diǎn)；

　　2、能夠保證在運(yùn)行過(guò)程中個(gè)別點(diǎn)有故障時(shí)，可以有替代點(diǎn)；

　　3、將來(lái)增加點(diǎn)數(shù)的需要。

　　二、工作環(huán)境

　　工作環(huán)境是PLC工作的硬性指標(biāo)。自控系統(tǒng)將人們從繁忙的工作和惡劣的環(huán)境中解脫出來(lái)，就要求自控系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，諸如溫度、濕度、噪音、信號(hào)屏蔽、工作電壓等，各款PLC不盡相同。一定要選擇適應(yīng)實(shí)際工作環(huán)境的產(chǎn)品。

　　三、通信網(wǎng)絡(luò)

　　現(xiàn)在PLC已不是簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)控制，PLC遠(yuǎn)端通信已成為控制系統(tǒng)必須解決的問(wèn)題，但各廠家制定的通信協(xié)議千差萬(wàn)別，兼容性差。在這一點(diǎn)上主要考慮以下方面：

　　1、同一廠家產(chǎn)品間的通信。各廠家都有自己的通信協(xié)議，并且不止一種。這在大、中型機(jī)上表現(xiàn)明顯，而在小、微型機(jī)上不盡相同，一些廠家出于容量、價(jià)格、功能等方面考慮，往往沒(méi)有或者有與其它協(xié)議不同，而且比較簡(jiǎn)單的通信。所以，在這方面主要考慮的是同一廠家不同類(lèi)型PLC之間的通信；

　　2、不同廠家產(chǎn)品間的通信。若所進(jìn)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)屬于對(duì)已有的自控系統(tǒng)進(jìn)行部分改造，而所選擇的是與原系統(tǒng)不同的PLC，或者設(shè)計(jì)中需要2個(gè)或2個(gè)以上的PLC，而選用了不同廠家的產(chǎn)品，這就需考慮不同廠家產(chǎn)品之間的通信問(wèn)題；

　　3、是否有利于將來(lái)。由于各廠家制定的通信協(xié)議各不相同，國(guó)際上也無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，所以在PLC選型上受到很大限制。就要考慮影響面大、有發(fā)展的、功能完備、接近通用的通信協(xié)議。

　　四、編程

　　程序是整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的“心臟”，程序編制的好壞直接影響到整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)作。編程器及編程軟件有些廠家要求額外購(gòu)買(mǎi)，并且價(jià)格不菲，這一點(diǎn)也需考慮在內(nèi)。

　　1、編程方法

　　一種是使用廠家提供的專(zhuān)用編程器。也分各種規(guī)格型號(hào)，大型編程器功能完備，適合各型號(hào)PLC，價(jià)格高；小型編程器結(jié)構(gòu)小巧，便于攜帶，價(jià)格低，但功能簡(jiǎn)單，適用性差；另一種是使用依托個(gè)人電腦應(yīng)用平臺(tái)的編程軟件，現(xiàn)已被大多數(shù)生產(chǎn)廠家采用。各生產(chǎn)廠家由于各自的產(chǎn)品不同，往往只研制出適合于自己產(chǎn)品的編程軟件，而編程軟件的風(fēng)格、界面、應(yīng)用平臺(tái)、靈活性、適應(yīng)性、易于編程等都只有在用戶(hù)親自操作之后才能給予*價(jià)。

　　2、編程語(yǔ)言

　　編程語(yǔ)言最為復(fù)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(lèi)編程語(yǔ)言：

　?。?）梯形圖

　　這是PLC廠家采用最多的編程語(yǔ)言，最初是由繼電器控制圖演變過(guò)來(lái)的，比較簡(jiǎn)單，對(duì)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(jié)構(gòu)，并與狀態(tài)定位處理或機(jī)器控制應(yīng)用相互協(xié)調(diào)；

　?。?）功能塊圖

　　它提供了一個(gè)有效的開(kāi)發(fā)環(huán)境，并且特別適用于過(guò)程控制應(yīng)用；

　?。?）結(jié)構(gòu)化文本

　　這是一種類(lèi)似用于計(jì)算機(jī)的編程語(yǔ)言，它適用于對(duì)復(fù)雜算法及數(shù)據(jù)處理；

　　（5）指令表

　　它為優(yōu)化編碼性能提供了一個(gè)環(huán)境，與匯編語(yǔ)言非常相似。

　　廠家提供的編程軟件中一般包括一種或幾種編程語(yǔ)言，如TE公司的XTEL編程軟件可以使用梯形圖（Ladder）、順序功能圖（Grafcet）、結(jié)構(gòu)化文本（Literal）3 種編程語(yǔ)言；Siemens公司的Step7編程軟件可以使用梯形圖（Ladder）、指令表（STL）兩種編程語(yǔ)言；Modicon公司的Modsoft編程軟件只使用梯形圖（984 梯形）一種編程語(yǔ)言，而另一個(gè)Concept編程軟件可以使用5種編程語(yǔ)言，依次為梯形圖（LD）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）、結(jié)構(gòu)化文本（ST）、指令表（IL）。同一編程軟件下的編程語(yǔ)言大多數(shù)可以互換，一般選擇自己比較熟悉的編程語(yǔ)言。

　　3、存儲(chǔ)器

　　PLC存儲(chǔ)器是保存程序和數(shù)據(jù)的地方，分內(nèi)制式和外插式兩種，存儲(chǔ)器容量在512~128M字節(jié)之間，一定要根據(jù)實(shí)際情況選取足夠大的存儲(chǔ)器，并且要求有一部分空余作為緩存。