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存儲器容量
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。為了設計選型時能對程序容量有一定估算,通常采用存儲器容量的估算來替代。
存儲器內存容量的估算沒有固定的公式,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點數的10~15倍,加上模擬I/O點數的100倍,以此數為內存的總字數(16位為一個字),另外再按此數的25%考慮余量。
控制功能選擇
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。
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1、運算功能
簡單可編程邏輯控制器的運算功能包括邏輯運算、計時和計數功能;普通可編程邏輯控制器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;大型可編程邏輯控制器中還有模擬量的PID運算和其他運算功能。隨著開放的出現,在可編程邏輯控制器中都已具有通信功能,有些產品具有與下位機的通信,有些產品具有與同位機或機的通信,有些產品還具有與工廠或企業網進行數據通信的功能。設計選型時應從實際應用的要求出發,合理選用所需的運算功能。大多數應用,只需要邏輯運算和計時計數功能,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,才使用代數運算,數值轉換和PID運算等。要顯示數據時需要譯碼和編碼等運算。
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2、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。可編程邏輯控制器主要用于順序邏輯控制,因此,大多數常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制,有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能,可編程邏輯控制器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。
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3、通信功能
大中型可編程邏輯控制器應支持多種現場總線和通信協議(如TCP/IP),需要時應能與工廠網(TCP/IP)相連接。通信協議應符合ISO/IEEE通信,應是開放的通信網絡。
可編程邏輯控制器的通信接口應包括串行和并行通信接口、RIO通信口、常用DCS接口等;大中型可編程邏輯控制器通信總線(含接口設備和電纜)應1:1冗余配置,通信總線應符合,通信距離應裝置實際要求。
可編程邏輯控制器的通信網絡中,上級的網絡通信速率應大于1Mbps,通信負荷不大于60%??删幊踢壿嬁刂破鞯耐ㄐ啪W絡主要形式有下列幾種形式:
1)PC為主站,多臺同型號可編程邏輯控制器為從站,組成簡易可編程邏輯控制器網絡;
2)1臺可編程邏輯控制器為主站,其他同型號可編程邏輯控制器為從站,構成主從式可編程邏輯控制器網絡;
3)可編程邏輯控制器網絡通過特定網絡接口連接到大型DCS中作為DCS的子網;
4)專用可編程邏輯控制器網絡(各廠商的專用可編程邏輯控制器通信網絡)。
為減輕CPU通信任務,根據網絡組成的實際需要,應選擇具有不同通信功能的(如點對點、現場總線、)通信處理器。
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4、編程功能
離線編程:可編程邏輯控制器和編程器公用一個CPU,編程器在編程時,CPU只為編程器提供服務,不對現場設備進行控制。完成編程后,編程器切換到運行,CPU對現場設備進行控制,不能進行編程。離線編程可成本,但使用和調試不方便。在線編程:CPU和編程器有各自的CPU,主機CPU負責現場控制,并在一個掃描周期內與編程器進行數據交換,編程器把在線編制的程序或數據發送到主機,下一掃描周期,主機就根據新收到的程序運行。這種成本較高,但調試和操作方便,在大中型可編程邏輯控制器中常采用。
五種化編程語言:順序功能圖(SFC)、梯形圖(LD)、功能模塊圖(FBD)三種圖形化語言和語句表(IL)、結構文本(ST)兩種文本語言。選用的編程語言應遵守其(IEC6113123),同時,還應支持多種語言編程形式,如C,Basic等,以特殊控制的控制要求。
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5、診斷功能
可編程邏輯控制器的診斷功能包括硬件和的診斷。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置,診斷分內診斷和外診斷。通過對PLC內部的性能和功能進行診斷是內診斷,通過對可編程邏輯控制器的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進行診斷是外診斷。
可編程邏輯控制器的診斷功能的強弱,直接影響對操作和人員技術能力的要求,并影響平均維修時間。
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6、處理速度
可編程邏輯控制器采用掃描工作。從實時性要求來看,處理速度應越快越好,如果時間小于掃描時間,則可編程邏輯控制器將掃描不到該,造成數據的丟失。
處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、等有關。可編程邏輯控制器接點的響應快、速度高,每條二進制指令執行時間約0.2~0.4Ls,因此能適應控制要求高、相應要求快的應用需要。掃描周期(處理器掃描周期)應:小型可編程邏輯控制器的掃描時間不大于0.5ms/K;大中型可編程邏輯控制器的掃描時間不大于0.2ms/K。
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