DQZHAN訊：PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 一、選擇合適的網(wǎng)絡(luò) 對于一個(gè)自動(dòng)化工程(特別是中大規(guī)模控制系統(tǒng))來講，選擇網(wǎng)絡(luò)是很重要的，甚至有人提出了“網(wǎng)絡(luò)就是控制器”的概念。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針對不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求來選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機(jī)制的前提下進(jìn)行；另外，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場環(huán)境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的性能可從時(shí)間、可靠性和應(yīng)用對象三個(gè)方面來衡量。 二、掌握PLC掃描原理 與其它控制設(shè)備比較，PLC*重要的特征是“掃描”。PLC上電后，自動(dòng)重復(fù)執(zhí)行程序掃描和I/O掃描，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O 映象區(qū)中相應(yīng)的單元內(nèi)，輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。在用戶程序執(zhí)行階段，PLC按由上而下、先左后右的順序依次地掃描程序（梯形圖），根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新RAM存儲區(qū)或I/O映象區(qū)對應(yīng)單元的狀態(tài)。 在輸出刷新階段，根據(jù)I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)，這時(shí)，才是PLC 的真正輸出?？梢姡捎肞LC程序控制的過程和結(jié)果與繼電器邏輯回路是有區(qū)別的，特別是涉及到梯級的次序、脈沖信號的捕捉等，與PLC的掃描原理是密切相關(guān)的。實(shí)踐中，大量的程序問題均源于此，常常會出現(xiàn)不可思議的結(jié)果。因此，設(shè)計(jì)PLC程序，必須精通PLC的基本原理。 三、力求結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) **提高程序的質(zhì)量，提高編程效率，使程序具有良好的可讀性、可靠性、可維護(hù)性以及良好的結(jié)構(gòu)，是每位程序設(shè)計(jì)者的目標(biāo)。IEC61131-3是國際電工委員會(IEC)于1999年推出的用于工業(yè)控制領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化編程語言，具有開放性、可移植性、結(jié)構(gòu)化編程和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于PLC編程。采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，便于構(gòu)造程序(尤其是復(fù)雜的程序)、多人設(shè)計(jì)，調(diào)試以及軟件管理。雖然軟件工程的思想已被絕大部分程序員所接受，但要將這種思想轉(zhuǎn)化為軟件開發(fā)過程中的自覺行為卻不是一件很容易的事。 四、重視抗干擾措施 自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于惡劣的工業(yè)現(xiàn)場，抗干擾措施尤為重要。實(shí)踐中，經(jīng)常出現(xiàn)由于干擾導(dǎo)致調(diào)試失敗甚至設(shè)備損壞的事例。自動(dòng)化系統(tǒng)的干擾，有以下3類來源： 1)空間輻射干擾； 2)系統(tǒng)外部線路，包括電源線、信號線、接地系統(tǒng)等引入的干擾； 3)系統(tǒng)內(nèi)部電磁輻射及線路干擾。 五、針對這些干擾，在工程實(shí)施中要考慮以下措施： 1)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與設(shè)備選型時(shí)，充分考慮環(huán)境適應(yīng)性和電磁兼容性； 2) 采用性能優(yōu)良的電源，抑制電網(wǎng)引入的干擾； 3)合理選擇和敷設(shè)電纜、電線； 4)硬件上采取隔離裝置或?yàn)V波裝置； 5)軟件上采取提高可靠性的措施，如數(shù)字濾波、定時(shí)校正參考點(diǎn)電位、信息冗余等； 6)正確選擇接地方式，一般采用一點(diǎn)接地和串聯(lián)一點(diǎn)接地。
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