西門子數(shù)字量輸入/輸出模塊EM/DT32

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    在自動(dòng)化控制領(lǐng)域,PLC是一種重要的控制設(shè)備。目前,世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品,應(yīng)用在汽車(23%)、糧食加工(16.4%)、化學(xué)/制藥(14.6%)、金屬/礦山(11.5%)、紙漿/造紙(11.3%)等行業(yè)。為了使各位初學(xué)者較方便地了解PLC,本文對(duì)PLC的發(fā)展、基本結(jié)構(gòu)、配置、應(yīng)用等基本知識(shí)作一簡介,以期對(duì)各位網(wǎng)友有所幫助。 在進(jìn)行故障診斷設(shè)計(jì)時(shí),首先必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可能發(fā)生的故障進(jìn)行分析,得到系統(tǒng)的故障層次結(jié)構(gòu),利用這種層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行故障診斷部分的設(shè)計(jì)。圖6為系統(tǒng)的故障層次結(jié)構(gòu)。


    圖6. 故障層次結(jié)構(gòu)框圖

    (2)程序設(shè)計(jì)

    系統(tǒng)故障結(jié)構(gòu)的層次性為故障診斷提供了一個(gè)合理的層次模型。在進(jìn)行系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮到故障結(jié)構(gòu)的層次,合理安排邏輯流程。在引入故障輸入點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn):

    a. 必須將系統(tǒng)所有可能引起故障的檢測(cè)點(diǎn)引入PLC,這主要是從系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行考慮,以便系統(tǒng)能及時(shí)進(jìn)行故障處理;

    b. 應(yīng)在系統(tǒng)允許的條件下盡可能多的將較底層的故障輸入信息引入PLC的程序中,以便得到更多的故障檢測(cè)信息為系統(tǒng)的故障自診斷提供服務(wù)。
     
    5.結(jié)束語

    經(jīng)過在線調(diào)試和工業(yè)試驗(yàn)運(yùn)行階段后,該控制系統(tǒng)已于2004年正式投入運(yùn)行,運(yùn)行以來,效果良好,實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的控制功能要求,克服了繼電器、接觸器控制帶來的局限,避免了原控制系統(tǒng)輔助元件多、故障率高、工作噪聲大、控制方式單一、維護(hù)困難等問題。手動(dòng)與自動(dòng)切換方便,抗干擾能力強(qiáng),適合鋼廠生產(chǎn)線的惡劣的工作環(huán)境,且易于計(jì)算機(jī)通訊,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。

    一、PLC的發(fā)展歷程

     

        在工業(yè)生產(chǎn)過程中,大量的開關(guān)量順序控制,它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作,并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制,及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上,這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,*二年,美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置,**采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制,這就是**代可編程序控制器,稱Programmable ControllerPC)。

    個(gè)人計(jì)算機(jī)(簡稱PC)發(fā)展起來后,為了方便,也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn),可編程序控制器定名為Programmable Logic ControllerPLC),現(xiàn)在,仍常常將PLC簡稱PC。

    PLC的定義有許多種。**電工**(IEC)對(duì)PLC的定義是:可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器,用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

    上世紀(jì)80年代至90年代中期,是PLC發(fā)展較快的時(shí)期,年增長率一直保持為30~40%。在這時(shí)期,PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高,PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域,在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。

    PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位,在可預(yù)見的將來,是無法取代的。

    二、PLC的構(gòu)成

     

    從結(jié)構(gòu)上分,PLC分為固定式和組合式(模塊式)兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等,這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架,這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。


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