【文章內容簡介】 格便宜，反之則貴。所以一般使用網絡相連后就不必要選用大機型。這樣選用每一臺中小型PLC控制一臺單體設備，功能簡單，程序好編，調試容易，運行中一旦發(fā)生故障影響面小，且容易查找。3）快速控制大系統(tǒng)：隨著PLC在工業(yè)領域應用中的不斷擴大，在中小型的快速系統(tǒng)中，PLC不僅能完成邏輯控制和主令控制，并已逐步進入了設備控制級，如高速線材、中低速熱連軋等速度控制系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中，即使使用輸入輸出容量大、運行速度快、計算功能強的一臺大型PLC也難以滿足控制要求。如多臺PLC，則有互相間信息交換與系統(tǒng)響應要求快的矛盾。采用可靠的高速網能滿足系統(tǒng)信息快速交換的要求。高速網一般價格都很貴，適用于有大量信息交換的系統(tǒng)。對信息交換的速度要求高，但交換的信息又不太多的系統(tǒng)，也可以采用PLC的輸出端口與另一臺PLC的輸入端口硬件互聯，通過輸出輸入直接傳送信息，這樣傳送速度快而且可靠。當然傳送的信息不能太多，否則輸入輸出點占用太多。 對控制對象要求進行估計，這對確定機型十分重要。根據控制對象要求的輸入輸出點數的多少，可以估計出PLC的規(guī)模。根據控制對象的特殊要求，可以估計出PLC的性能。根據控制對象的操作規(guī)則，可以估計出控制程序所占內存的容量。有了這些初步估計，會使得機型選擇的可行性更大了。為了對控制對象進行粗估，首先要了解下列問題。1）對輸入/輸出點數的估計：為了正確地估計輸入/輸出點數,需要了解下列問題。對開關量輸入，按參數等級分類統(tǒng)計。對開關量輸出，按輸出功率要求及其他參數分類統(tǒng)計。對模擬量輸出/輸入，按點數進行粗估。2）對PLC性能要求的估計：為了正確地估計PLC性能要求，需要了解下列問題。是否有特殊控制功能要求，如高速計數器等。機房離現場的最遠距離為多少?，F場對控制器響應速度有何要求。在此基礎上，選擇控制器時尚需注意兩個問題。其一是PLC可帶I/O點數。有的手冊或產品目錄單上給出的最大輸入點數或最大輸出點數，常意味著只插輸入模塊或只插輸出模塊的容量，有時也稱為掃描容量，需格外注意。其二是PLC通信距離和速度。手冊上給出的覆蓋距離，有時叫最大距離，包括遠程I/O板在內達到的距離。但是如果PLC裝有遠程I/O模塊時，由于遠程I/O模塊的響應速度慢，會使PLC的響應速度大大下降。3. 對所需內存容量的估計：用戶程序所需要的內存與下列因素有關。邏輯量輸入輸出點數的估計。模擬量輸入輸出點數的估計。內存利用率的估計。程序編制者的編制水平的估計。程序中各條指令最后都是以機器語言形式存放在內存中?？刂葡到y(tǒng)中輸入輸出點數和存放系統(tǒng)用戶機器語言所占用的內存字節(jié)之比為內存利用率。內存利用率與編程水平有關。內存利用率的提高會使同樣程序減少內存容量，從而降低內存投資，縮短周期時間，提高系統(tǒng)的響應時間。 對象和范圍的確定PLC一般適合應用于環(huán)境差、而對安全性、可靠性要求比較高，系統(tǒng)工藝復雜，輸入/輸出以開關量為主的自動化控制系統(tǒng)或者裝置中。當前的PLC不僅能對開關量能有效地進行控制，而且對模擬量的處理能力也非常強，可以完成復雜的自動控制任務。在確定控制對象和控制范圍之后，就要開始PLC的選型。PLC的選擇主要包括PLC容量的選擇與確定、PLC外設的選擇與確定、PLC生產廠家的選擇與確定3個方面。. PLC容量的選擇與確定 PLC容量的選擇，首先要對控制任務進行更加詳細分析，把所有的I/O點找出來，包括開關量I/O和模擬量I/O以及這些I/O點的性質。I/O點的性質主要是指它們是直流信號還是交流信號，它們的電源電壓，以及輸出是繼電器、電磁閥，還是直流24V的指示燈，則最后選用的PLC的輸出點數可能大于實際點數。因此PLC的輸出點一般是幾個組成一組共用一個公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級。這樣就有可能造成輸出點數的浪費，增加了生產成本。因此在設計中要盡量避免這種情況的出現。一般情況下，輸出為繼電器的PLC使用的最多，但是對于要求高速輸出的情況，就要使用無觸點的晶體管輸出的PLC。分析與了解了這么多之后，就可以確定PLC的容量了，確定該使用多少點和I/O類型的PLC。. PLC外設的選擇與確定 PLC外設的選擇也是在控制系統(tǒng)任務詳細分析之后，根據實際的需要，選擇與所使用的PLC相應的配套模塊。. PLC生產廠家的選擇與確定PLC生產廠家的選擇與確定主要考慮以下幾個方面。 1）功能方面：所有的PLC一般都具有常規(guī)的功能，但對某些特殊要求，就要知道所選用的PLC是否有能力完成控制任務，比如，對PLC的通信能力的要求，對PLC運算速度的要求，對PLC程序存儲空間的要求等。這就要求用戶對市場上流行的PLC品種有一個比較詳細的了解，以便做出正確的選擇。 2）價格方面：不同廠家的PLC產品價格相差會很大，有些功能類似、質量相當、容量相當的PLC，其價格卻相差40%以上。使用PLC作控制系統(tǒng)的開發(fā)與應用，必須考慮到生產成本的問題，必須要考慮PLC的價格。 3）設計個人的實際情況：PLC控制系統(tǒng)過程中的設計人員的個人喜好必然也會影響到PLC廠家的選擇問題，比如設計人員一直以來對西門子S7200系列產品比較熟悉，也做過相關的不少開發(fā)與應用，那么在相同的性能、相同的要求、相當的價格的情況下。綜合各種因素，我們選擇西門子S7200PLC，根據本組的需求，選擇CPU224CN。 S7200的性能 CPU222一般性能電源電壓DC 24V，AC 120~230V電源電壓波動DC ，AC 85264V（4763Hz）負載電壓L+DC 24V,負載電壓L1100V,100230VAC,(47~63Hz)電流消耗,10A 264，20A從電源L+供電500mA,80500mA,拓展模塊輸出電流（5VDC）340mA從電源L1供電140mA，2070mA(240V)。40140mA(120V)拓展模塊輸出電流（5VDC）340mA后備時間50h，數據存儲器2K程序存儲器4KCPU處理時間編程語言LAD，CSF，STL程序結構一個主程序塊（可以包括子程序）程序執(zhí)行自由循環(huán),中斷驅動，時間驅動（1255ms）計數器1~256，可通過電池保持，可調節(jié)。計數范圍032767定時器可保持：256，可調節(jié)：1ms~54min4個定時器，1ms~30s16個定時器，10ms~5min236個定時器，100ms~54min指令集邏輯運算、應用功能數據區(qū)標志32字節(jié)，通過電池可保持0255（EEPROM中），可調；不通過電池可保持0112（EEPROM中），可調可連接的編程器/PCSIMATIC PG/PC,標準PC擴展設備最大2，只能使用S722X系列的拓展模塊。由于受輸出電流的限制，擴展模塊的使用可能會受限制I/O擴展數字量輸入/輸出，最大78，最大48個輸入和38個輸出（CPU+EM)模擬量輸入/輸出，最大10，最大8個輸入和2個輸出（EM)或最多0個輸入和4個輸出（EM)接口內置RS485接口用戶程序保護3級工作溫度垂直安裝，00C450C 水平安裝，00C550C大氣壓860hpa1080hpa相對濕度5%95%，RH等級2，符合IEC11312S7200CPU輸入表如22所示數字量輸入點數8輸入電壓DC 24V“0”信號， 05V；“1”信號，1538V輸入電流“1”信號，典型值，輸入延時全部標準輸入：從“0”到“1”；從“0”到“1”中斷輸入：（）計數器/技術功能：（）30KHz模擬量輸入模擬電位計數量1模擬電位計8位分辨率編碼器電源24V,報警輸入點數4（4個上升沿或4個下降沿）S7200CPU輸出表如23所示數字量輸出點數6晶體管/6晶閘管電路中斷的電壓極限1W輸出的開關能力阻性負載 ,燈負載最大5W/30W DC。200AC輸出電壓“1”信號，20V DC輸出電流“1”信號，750mA/2A“0”信號殘余電流，最大10uA/0mA輸出延時“0”至“1”，標準輸出，最大15us脈沖輸出，最大（）15us所有輸出，最大（）2us“1”至“0”，標準輸出，最大130us脈沖輸出，最大（）100us所有輸出，最大（）10us脈沖輸出20KHz，脈沖輸出點數2模擬量輸出電流180mA PLC種類繁多，但其組成結構和基本原理基本相同。用PLC實施控制，其實質是按控制功能要求，通過程序按一定算法進行輸入/輸出變換，并將這個變換給以物理實現，并應用于工業(yè)現場。PLC專為工業(yè)現場應用而設計，采用了典型的計算機結構，它主要是由CPU、電源、存儲器和專門設計的輸入/輸出接口電路等組成。 第3章 加熱反應爐簡介 加熱反應爐簡介加熱反應爐作為一種熱能動力設備，在國民經濟的領域具有廣泛應用。以繼電—接觸器為主的老一代控制系統(tǒng)已不能滿足現代鍋爐越來越高，越來越復雜的要求，這一領域的計算機化已勢在必行，而應用在當前工業(yè)過程控制領域中引人注目的PLC又是使其計算機化的簡便和可靠途徑。在系統(tǒng)中，硬件上采用技術比較的成熟的可編程邏輯控制器，開發(fā)了采用PLC的開關量和模擬量輸入模塊，實現對模擬量采集；方法上運用到的是過程控制中常用的前饋與串級控制方法，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。系統(tǒng)所運用到的界面是由MCGS軟件做的。溫度是工業(yè)生產中常見的工藝參數之一，任何物理變化和化學反應過程都與溫度密切相關。在科學研究和生產實踐的諸多領域中, 溫度控制占有著極為重要的地位, 特別是在冶金、化工、建材、食品、機械、石油等工業(yè)中，具有舉足輕重的作用。對于不同生產情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式，燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、機械、食品、化工等各類工業(yè)生產中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應爐等；燃料有煤氣、天然氣、油、電等。溫度控制系統(tǒng)的工藝過程復雜多變，具有不確定性，因此對系統(tǒng)要求更為先進的控制技術和控制理論。故以PLC為基礎的生產過程的計算機控制，使的企業(yè)總的自動化水平大大提高。：輸入設備輸出設備啟動按鈕SB1排氣閥Y1停止按鈕SB2進料閥Y2復位按鈕SB3進氣閥Y3下液位傳感器X1泄料閥Y4溫度傳感器X2電源Y5上液位傳感器X3報警燈Y6壓力傳感器X4系統(tǒng)進入運行環(huán)境后，按啟動按鈕SB1后，進入送料階段，進料閥Y2開始進料，同時排氣閥Y1開始排氣，以此來保證原料進入加熱倉中，同時液位、壓力開始隨著加熱原料的變化而變化。進料閥、排氣閥打開30S后關斷，然后進入加熱階段。在反應階段中加熱電源Y5接通，系統(tǒng)溫度緩慢升高，同時溫度變送器動作，加熱到預設定的溫度時系統(tǒng)進入泄料階段。在泄料階段中系統(tǒng)自動打開進氣閥Y3和泄料閥Y4，使反應爐內壓力、溫度、液位降低，同時爐內的物料通過泄料閥Y4泄出后，按復位按鈕恢復到初始狀態(tài)，準備進入下一反應循環(huán)。：加熱反應爐整體由四個閥：排氣閥、進料閥、進氣閥、泄放閥，四個傳感器：