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樓主  發(fā)表于: 2008-07-17 15:11
在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中,大量采用了可編程序控制系統(tǒng),可編程序控制器能在惡劣的工作環(huán) 境下正常工作,但其構(gòu)成的控制系統(tǒng)由于設(shè)計、安裝、干擾等因素有時會出現(xiàn)故障。有些問 題是在系統(tǒng)設(shè)計時考慮不周造成的。根據(jù)實踐中的經(jīng)驗和教訓(xùn),本文闡述可編程序控制系統(tǒng) 設(shè)計時應(yīng)注意的問題。

1、一個系統(tǒng)中使用的成熟技術(shù)至少應(yīng)占到75%以上

“成熟技術(shù)”一是經(jīng)過一定的生產(chǎn)實踐考驗的可編程控制器產(chǎn)品或類似設(shè)計,或者確定能在未來的生產(chǎn)實踐中,經(jīng)得起考驗;二是設(shè)計工作人員對于需要使用的技術(shù)要有經(jīng)驗或有掌握它的能力。設(shè)計與配置一個可編程序控制系統(tǒng)選用的技術(shù)與設(shè)計方案切實可行。因為一個生產(chǎn)過程控制系統(tǒng),一旦做出來,要長久使用下去,難以找到機會反復(fù)修改。設(shè)計的硬件系 統(tǒng)和編程軟件,其中某些缺欠,可能一直隱藏在已完成的系統(tǒng)中。若遇到發(fā)生破壞作用的條件,后果難以預(yù)料。

2、系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)要簡明而清晰

硬件結(jié)構(gòu)不要追求繁瑣,網(wǎng)絡(luò)組態(tài)不要追求交叉因素太多,要力求使用可編程序控制器自 身配置的組網(wǎng)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(jié)線點不宜過多,從目前機箱的制造和配線工藝來看,輸入與輸出配線密度不能太高。

3、控制系統(tǒng)的功能和管理系統(tǒng)的功能應(yīng)嚴格劃分界限

由于可編程序控制器組成的過程控制系統(tǒng)中的實時性要求很高,而網(wǎng)絡(luò)通信是允許暫時失 去通信聯(lián)系,過后自己能重新恢復(fù),但是在重新恢復(fù)之前這一間隔時間可編程序控制器會處于失控。另外,在用多個可編程序控制器系統(tǒng)組成一個大系統(tǒng)時,對于主控制的關(guān)鍵命令,除了使用可編程序控制器自身的網(wǎng)絡(luò)通信傳送它的信息外,最好有使用它的I/O點做成的硬件聯(lián) 鎖,特別是兩者之間“急!钡奶幚;雖然兩個系統(tǒng)都在自身的通信掃描中互相變換著“停 止”或“急!泵睿蛞环皆诩蓖9收蠒r已經(jīng)停止運行,另一方并未收到已停止的信息 而照常運行,其后果難測。可編程序控制器控制系統(tǒng)關(guān)鍵的“急!睉(yīng)先切除執(zhí)行機構(gòu)的電源,然后將其信號送入可編程序控制器,這樣可取得設(shè)備安全保護的時間。

4、可編程序控制器的程序要簡明且可讀

用戶軟件的編寫是“平鋪直敘”,用戶軟件可看成是一個有序的“黑盒子”系列,每個“ 黑盒子”按照結(jié)構(gòu)化語言劃分,可分為幾種典型的語句。每個語句方式、手法可能十分單調(diào) ,但一定要明確。在設(shè)計與編寫這些語句時,若使用不易推理的邏輯關(guān)系太多,或者語 句因素太多,特殊條件太多,就會使人閱讀這些語句時十分難懂。因此,一個可編程控制器 的用戶軟件的可讀性,即編寫的軟件能為大多數(shù)人讀懂,能理解可編程控制器在執(zhí)行這個語 句時,“發(fā)生了什么”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、可編程序控制系統(tǒng)在硬件和軟件上的預(yù)置,有運行檢測的關(guān)鍵監(jiān)視條件

可編程序控制系統(tǒng)配置了彩色圖形工作站/屏幕監(jiān)視,但從價格及反映現(xiàn)場狀態(tài)的時間來看,屏幕監(jiān)視尚不方便。關(guān)鍵的故障,或者在關(guān)鍵的機械設(shè)備附近,可配置一些指示燈,它們可以用數(shù)字量輸出做成,用來監(jiān)視程序的正常運行,或用來調(diào)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制系統(tǒng)的正常運行和及時反映故障。

6、設(shè)計大中型可編程序控制系統(tǒng)時不要耗盡它的硬件和軟件資源

對于設(shè)計的新系統(tǒng),硬件上至少要保留15%左右的冗余,在軟件編制時,同樣要估計用戶軟件對計算機資源的需要與用量。尤其對中間繼電器,計數(shù)器/定時器的使用,要留有余地 。因為在調(diào)試和運行后,軟件總會被修改、補充,甚至重新編制。已編制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制器系統(tǒng)的冗余

可編程序控制系統(tǒng)可能做出多種方式的冗余,中央處理器的雙機熱備、冷備冗余是常見的方式。另外,雙系統(tǒng)冗余,即中央處理器和全部的輸入、輸出、組網(wǎng)通信完全冗余,其價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(chǎn)環(huán)境這種冗余很有必要。在設(shè)計系統(tǒng)中,要使配置冗余方式較為經(jīng)濟而又實用,力求使故障縮小在本設(shè)備身上。不要因某一設(shè)備發(fā)生故障,引起工藝流程中相關(guān)設(shè)備運行或狀態(tài)受到?jīng)_擊。

以上闡述的幾個方面,是在可編程序控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計時,要格外重視的問題,只有在設(shè)計系統(tǒng)時,考慮周到,系統(tǒng)投入運行之后,設(shè)計人員才能少些遺憾。

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