任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求,以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此,在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時,應(yīng)遵循以下基本原則:
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1. 最大限度地滿足被控對象的控制要求
充分發(fā)揮PLC的功能,最大限度地滿足被控對象的控制要求,是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的首要前提,這也是設(shè)計中最重要的一條原則。這就要求設(shè)計人員在設(shè)計前就要深入現(xiàn)場進行調(diào)查研究,收集控制現(xiàn)場的資料,收集相關(guān)先進的國內(nèi)、國外資料。同時要注意和現(xiàn)場的工程管理人員、工程技術(shù)人員、現(xiàn)場操作人員緊密配合,擬定控制方案,共同解決設(shè)計中的重點問題和疑難問題。
2. 保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠
保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行,是設(shè)計控制系統(tǒng)的重要原則。這就要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮,以確??刂葡到y(tǒng)安全可靠。例如:應(yīng)該保證PLC程序不僅在正常條件下運行,而且在非正常情況下(如突然掉電再上電、按鈕按錯等),也能正常工作。
3. 力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便
一個新的控制工程固然能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量,帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益,但新工程的投入、技術(shù)的培訓(xùn)、設(shè)備的維護也將導(dǎo)致運行資金的增加。因此,在滿足控制要求的前提下,一方面要注意不斷地擴大工程的效益,另一方面也要注意不斷地降低工程的成本。這就要求設(shè)計者不僅應(yīng)該使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟,而且要使控制系統(tǒng)的使用和維護方便、成本低,不宜盲目追求自動化和高指標。
4. 適應(yīng)發(fā)展的需要
由于技術(shù)的不斷發(fā)展,控制系統(tǒng)的要求也將會不斷地提高,設(shè)計時要適當考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入/輸出模塊、I/O點數(shù)和內(nèi)存容量時,要適當留有裕量,以滿足今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進。
可編程控制器的工作過程分以下三個階段:
( 1 ) 輸入處理
程序執(zhí)行前,可編程控制器的全部輸入端子的通/斷狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。在程序執(zhí)行中,即使輸入狀態(tài)變化,輸入映像寄存器的內(nèi)容也不變。直到下一掃描周期的輸入處理階段才讀入這變化。另外,輸入觸點從通( ON )→斷( OFF )或從斷( OFF )→通( ON )變化到處于確定狀態(tài)止,輸入濾波器還有一響應(yīng)延遲時間(約 10ms )。
( 2 ) 程序處理
對應(yīng)用戶程序存儲器所存的指令,從輸入映像寄存器和其它軟元件的映像寄存器中將有關(guān)軟元件的通/斷狀態(tài)讀出,從 0 步開始順序運算,每次結(jié)果都寫入有關(guān)的映像寄存器,因此,各軟元件( X 除外)的映像寄存器的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行在不斷變化。
輸出繼電器的內(nèi)部觸點的動作由輸出映像寄存器的內(nèi)容決定。
( 3 )輸出處理
全部指令執(zhí)行完畢,將輸出映象寄存器的通/斷狀態(tài)向輸出鎖存寄存器傳送,成為可編程控制器的實際輸出。
可編程控制器的外部輸出觸點對輸出軟元件的動作有一個響應(yīng)時間,即要有一個延遲才動作。