在現代化的工業(ye) 生產(chan) 中,大量采用了可編程序控製係統( PLC),可編程序控製器能在惡劣的工作環境下正常工作,但其構成的控製係統由於(yu) 設計、安裝、幹擾等因素有時會(hui) 出現故障。有些問題是在係統設計時考慮不周造成的。根據實踐中的經驗和教訓,下麵就來闡述一下編程序控製係統設計時應注意的問題。
1、一個(ge) 係統中使用的成熟技術至少應占到75%以上
“成熟技術”一是經過一定的生產(chan) 實踐考驗的可編程控製器產(chan) 品或類似設計,或者確定能在未來的生產(chan) 實踐中,經得起考驗;二是設計工作人員對於(yu) 需要使用的技術要有經驗或有掌握它的能力。設計與(yu) 配置一個(ge) 可編程序控製係統選用的技術與(yu) 設計方案切實可行。因為(wei) 一個(ge) 生產(chan) 過程控製係統,一旦做出來,要長久使用下去,難以找到機會(hui) 反複修改。設計的硬件係統和編程軟件,其中某些缺欠,可能一直隱藏在已完成的係統中。若遇到發生破壞作用的條件,後果難以預料。
2、係統的硬件結構和網絡要簡明而清晰
硬件結構不要追求繁瑣,網絡組態不要追求交叉因素太多,要力求使用可編程序控製器自 身配置的組網能力。在組成I/O機箱配套的模板時,建議型號簡單,力求一致,模板密度不宜過大。使用的結線點不宜過多,從(cong) 目前機箱的製造和配線工藝來看,輸入與(yu) 輸出配線密度不能太高。
3、控製係統的功能和管理係統的功能應嚴(yan) 格劃分界限
由於(yu) 可編程序控製器組成的過程控製係統中的實時性要求很高,而網絡通信是允許暫時失去通信聯係,過後自己能重新恢複,但是在重新恢複之前這一間隔時間可編程序控製器會(hui) 處於(yu) 失控。另外,在用多個(ge) 可編程序控製器係統組成一個(ge) 大係統時,對於(yu) 主控製的關(guan) 鍵命令,除了使用可編程序控製器自身的網絡通信傳(chuan) 送它的信息外,更好有使用它的I/O點做成的硬件聯鎖,特別是兩(liang) 者之間“急停”的處理;雖然兩(liang) 個(ge) 係統都在自身的通信掃描中互相變換著“停 止”或“急停”命令,但因一方在急停故障時已經停止運行,另一方並未收到已停止的信息而照常運行,其後果難測。可編程序控製器控製係統關(guan) 鍵的“急停”應先切除執行機構的電源,然後將其信號送入可編程序控製器,這樣可取得設備安全保護的時間。
4、可編程序控製器的程序要簡明且可讀
用戶軟件的編寫(xie) 是“平鋪直敘”,用戶軟件可看成是一個(ge) 有序的“黑盒子”係列,每個(ge) “黑盒子”按照結構化語言劃分,可分為(wei) 幾種典型的語句。每個(ge) 語句方式、手法可能十分單調,但一定要明確。在設計與(yu) 編寫(xie) 這些語句時,若使用不易推理的邏輯關(guan) 係太多,或者語句因素太多,特殊條件太多,就會(hui) 使人閱讀這些語句時十分難懂。因此,一個(ge) 可編程控製器的用戶軟件的可讀性,即編寫(xie) 的軟件能為(wei) 大多數人讀懂,能理解可編程控製器在執行這個(ge) 語句時,“發生了什麽(me) ”是十分重要的。每一段程序力求功能單一而流暢,這是軟件在使用和維護時的重要條件。
5、可編程序控製係統在硬件和軟件上的預置,有運行檢測的關(guan) 鍵監視條件
可編程序控製係統配置了彩色圖形工作站/屏幕監視,但從(cong) 價(jia) 格及反映現場狀態的時間來看,屏幕監視尚不方便。關(guan) 鍵的故障,或者在關(guan) 鍵的機械設備附近,可配置一些指示燈,它們(men) 可以用數字量輸出做成,用來監視程序的正常運行,或用來調試程序,在指示燈旁配以功能標牌,可幫助操作人員確認可編程序控製係統的正常運行和及時反映故障。
6、設計大中型可編程序控製係統時不要耗盡它的硬件和軟件資源
對於(yu) 設計的新係統,硬件上至少要保留15%左右的冗餘(yu) ,在軟件編製時,同樣要估計用戶軟件對計算機資源的需要與(yu) 用量。尤其對中間繼電器,計數器/定時器的使用,要留有餘(yu) 地。因為(wei) 在調試和運行後,軟件總會(hui) 被修改、補充,甚至重新編製。已編製的軟件讓人無法修改和完善,在工程上是不實際的。
7、合理地配置可編程序控製器係統的冗餘(yu)
可編程序控製係統可能做出多種方式的冗餘(yu) ,中央處理器的雙機熱備、冷備冗餘(yu) 是常見的方式。另外,雙係統冗餘(yu) ,即中央處理器和全部的輸入、輸出、組網通信完全冗餘(yu) ,其價(jia) 格和實用性雖然在許多工程項目中難以被人接受,但在有毒、有害的化工生產(chan) 環境這種冗餘(yu) 很有必要。在設計係統中,要使配置冗餘(yu) 方式較為(wei) 經濟而又實用,力求使故障縮小在本設備身上。不要因某一設備發生故障,引起工藝流程中相關(guan) 設備運行或狀態受到衝(chong) 擊。
以上闡述的幾個(ge) 方麵,是在可編程序控製係統總體(ti) 方案設計時,要格外重視的問題,隻有在設計係統時,考慮周到,係統投入運行之後,設計人員才能少些遺憾。希望以上的簡單介紹能夠對大家有所幫助。