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西門子plc控製係統設計的使用環境原則

作者:plc小王 來源:西門子plc 發布日期:2019-06-17 09:34 閱讀: 二維碼分享

     一般編程人員會認為,西門子plc控製係統設計極大地促進了基於西門子plc使用環境的控製功能和控製係統水平的提高,應在很大程度上避免這種影響。小編今天就針對plc在控製係統中的應用,來談談自己的見解,共分為以下幾部分。

 西門子PLC控製係統設計原則

  1)實用性

  實用性是控製係統設計的基本原則。在研究受控對象時,工程師還必須了解使用控製係統的環境,以便控製係統可以設計為滿足用戶的所有要求。硬件應盡可能小巧靈活,軟件應簡單方便。

  2)可靠性

  可靠性是控製係統的一個非常重要的原則。對於某些可能存在危險的係統,必須保證控製係統長期穩定、安全、可靠地運行。即使控製係統本身存在問題,也至少能保證不會造成人員和財產的重大損失。在係統規劃的初始階段,應充分考慮係統可能存在的問題,提出不同的設計方案,並選擇一個非常可靠、易於實施的解決方案。在硬件設計中,應根據設備的重要性考慮適當的備份或冗餘。在軟件設計中,應采取相應的保護措施,確保不存在重大遺漏,並可在反複試驗後進行在線調試操作。

  3)經濟性

  這就要求工程師使係統的軟件和硬件配置既經濟又經濟,同時又實用可靠。不要盲目追求新技術和高性能。硬件的選擇應以節約和利用為基礎,軟件應在開發周期和產品功能之間取得平衡。還應考慮所使用的產品是否能夠獲得完整的技術信息和售後服務,以降低開發成本。

  4)可擴展性

  這要求工程師在係統的整體規劃中充分考慮用戶未來的生產開發和過程改進要求,並且應該在控製器的計算能力和I / O端口數量方麵具有適當的餘量,同時保留外部擴展。用於係統擴展和監控需求的接口。

  5)先進性

  這就要求工程師在硬件設計中采用先進的技術和成熟的產品組成控製係統,以保證係統在一定的時間內保持先進,不會被市場淘汰。該原理與經濟性相結合,使控製係統具有成本效益。

  西門子plc控製係統設計流程

   在設計控製係統時,必須遵循一定的設計過程,掌握設計過程,提高設計效率和控製係統的正確性。受控對象的分析與描述對受控對象的分析是對受控對象的流程進行詳細分析,並了解其工作特性。這一階段需要與用戶進行深入的交流,以確保分析的全麵性和準確性。在設計控製係統時,通常需要滿足某些特定的目標和要求,即滿足實際應用或客戶的需要。在分析受控物體時,必須考慮到這些指標和要求。綜合分析後,有必要根據一定的原理對控製對象進行工程上的準確描述,為plc控製係統的設計奠定良好的基礎


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 1)係統規模

  根據受控對象的工藝流程,複雜性和技術要求,係統的規模可分為三種尺寸:大,中,小。確保硬件資源具有一定的保證金而不是浪費。

  小型控製係統適用於單機或小型生產過程。順序控製是主要方法。信號主要是交換的。I/O點很少(少於128點)。不需要準確度和響應時間。S7-200通常用於滿足控製要求。

  中型控製係統適用於複雜的邏輯和閉環控製的生產過程,有大量的i/o點(介於128和512之間)和一些特殊的功能,如pid控製。一般選用s7-300等。

  大型控製係統適用於大規模過程控製,DCS係統和工廠自動化網絡控製。 I / O點的數量較多(高於512點),控製對象的過程更複雜,對準確性和響應時間的要求更高。應選擇具有智能控製,高速通信,數據庫,功能計算等的高端西門子plc,如S7-400。

  2)硬件配置

  根據係統規模和客戶技術估計控製係統的I/O點數。分析了被控對象的過程,計算了I/O點和I/O類型。根據不同的設備和生產區域,定義每個I/O點的位置和功能。添加10%到20%的備份,給出I/O點的詳細列表。

  3)軟件配置

  根據控製係統的設計要求選擇合適的軟件,包括係統平台軟件和編程軟件。

  上位機監控軟件的選擇。首先,您需要考慮監控的點數;是否有報警顯示,趨勢分析,報告打印和曆史記錄。

  4)控製功能

  要正確控製控製係統的大小,必須首先了解每個控製器的特性,例如性能參數、應用程序、行業解決方案、可靠性和多功能性。如何選擇控製係統一般遵循以下幾點:

  控製係統是否需要冗餘,i/o信號模塊是否需要冗餘,通信是否需要冗餘。

  有多少個控製點,包括數字輸入和輸出點,模擬輸入和輸出點。

  受試者的治療過程是否複雜,是否需要抗哮喘等特殊功能。

  模擬信號是否需要安全柵;信號類型、電壓類型或電流類型;電壓和電流測量範圍。

  是否需要插入信號模塊並在線更換。如果需要,還需要考慮額外的特殊背板插槽。

  當係統和外部故障(如短路或偽造)發生時,信號模塊需要自動將輸入和輸出信號切換到預設的安全值。如有必要,考慮使用故障安全控製器和信號模塊。

  當需要與第三方設備通信時,需要考慮通信距離的長度和相應的通信接口協議,並選擇不同的通信模塊。

  1)受控製物體的分析。詳細分析控製對象的工藝流程,了解其工作特性。這一階段需要與用戶進行深入的交流,以確保分析的全麵性和準確性。

  2)繪製流程圖。在***步之後,您應該徹底了解受控對象的整個流程。為了更直觀和簡潔的表示,繪製了流程圖以準備後續係統設計。

  3)PID映射可用於過程控製係統中表示控製關係。

  西門子plc控製係統總體設計

  在設計控製係統之前,您需要演示係統的解決方案。它主要是預測和估計整個係統的可行性。在這個階段,有必要充分考慮在係統的設計和實現中將遇到的各種問題。如果您沒有經曆過該項目,則應仔細檢查該站點並詳細說明設計係統中每個步驟的可行性。特別是在硬件實現階段,稍微粗心一點會造成很多麻煩。如果係統不成功,將導致嚴重的人員和財產損失。實施項目的障礙通常是由於這一步驟缺乏努力。

  係統的總體設計與整個係統的總體架構有關,必須仔細考慮每個細節。首先,它必須能夠滿足用戶的基本要求;其次,為了保證係統的可靠性,不可能出現頻繁的故障,即使出現故障,也不會造成很大的損失;其次,經濟性等方麵的考慮。

  一般來說,在係統總體設計時,需要考慮下麵幾個問題:

 (1)確定係統是由西門子plc單獨控製,它主要根據係統的規模和用戶要求的來進行係統配置。對於一般的中小型過程控製係統,西門子plc獨立控製基本上可以滿足功能要求。但是,也可以利用分散控製係統的概念,其中分散,管理和監控風險和控製。這可以大大提高係統的可靠性。

  (2)是否需要與其他部分溝通?整個控製係統至少由控製器、被控對象和監控係統三部分組成。因此,控製器至少與監控係統通信。是否與其他控製單元或部門通信取決於用戶的請求。通常,如果用戶不請求,就會有這樣的通信接口。

  (三)使用哪種通信方式。一般地說,profibus dp用於現場控製級別,profinet用於從現場控製級別到監控係統的通信。然而,有時它們可以互換使用,適當的通信手段可以逐案選擇。

  (4)是否需要冗餘備份係統。根據係統所需的安全級別,選擇其他方法。在數據存檔的情況下,可以使用OS服務器冗餘來防止存檔數據的丟失;在自動化站(AS)中,可以冗餘地使用控製器以防止係統因故障而導致係統停機或不可預測的結果。我備份了係統。選擇正確的冗餘備份可以大大提高係統的可靠性。

  在選擇控製係統之前,首先要考慮如何構建係統的網絡結構。圖1-2顯示了網絡結構。

  確定係統的操作站、過程控製站和位置如何相互連接。是否需要工業以太網交換機。

  在正常情況下,現場控製室和主控製室以及電控櫃都放置在遠處的兩個地方。為了確保信號的穩定性和可靠性,認為光纜連接到每個開關。同時,為了重新定義通信線路,考慮具有榮譽管理功能的工業以太網交換機,並且現場操作站和過程控製站形成為光纖環網絡。以這種方式,即使在一個方向上的通信被破壞,也可以在另一個方向上繼續通信。

  對於過程控製站與實時信號的連接,傳統的方法是通過硬件將現場信號直接連接到過程控製站。因此,如果距離太遠,信號傳輸就會耗盡,特別是模擬信號。當信號點較多時,接線也比較複雜,浪費了材料。因此,分布式I/O從站(如果現場處於危險區域,則需要本質安全的分布式I/O從站)通常安裝在現場,實時信號直接連接到I/O從站。信號通過現場總線傳輸到過程控製站。

  理解和學習作為自動化的重要基礎,已成為工業控製領域的重要基石。

       總結:本文主要關於西門子plc控製係統設計以及西門子plc使用環境條件,丝瓜视频app污電氣專注控製係統15年,是一家以研發工業控製係統為主,以科技為導向,集科研、開發、生產、銷售及服務為一體高新技術企業。提供電氣自動化控製產品研發、生產、銷售及工業控製配套、係統設計、技術谘詢服務


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