Auswahl der Steuerfunktion für speicherprogrammierbare Steuerungen

Auswahl der Steuerfunktion
Diese Auswahl umfasst die Auswahl von Eigenschaften wie Betriebsfunktion, Steuerfunktion, Kommunikationsfunktion, Programmierfunktion, Diagnosefunktion und Verarbeitungsgeschwindigkeit.
1. Betriebsfunktion
Die Betriebsfunktionen einfacher speicherprogrammierbarer Steuerungen umfassen logische Operationen, Zeit- und Zählfunktionen; die Betriebsfunktionen gewöhnlicher speicherprogrammierbarer Steuerungen umfassen auch Datenverschiebung, Vergleich und andere Betriebsfunktionen; komplexere Betriebsfunktionen umfassen algebraische Operationen, Datenübertragung usw.; große speicherprogrammierbare Steuerungen verfügen auch über analoge PID-Operationen und andere erweiterte Betriebsfunktionen. Mit dem Aufkommen offener Systeme verfügen speicherprogrammierbare Steuerungen über Kommunikationsfunktionen. Einige Produkte kommunizieren mit niedrigeren Computern, einige Produkte kommunizieren mit Peer-Computern oder höheren Computern und einige Produkte verfügen auch über Datenkommunikationsfunktionen mit Fabriken oder Unternehmensnetzwerken. Bei der Entwicklung und Auswahl sollten wir von den Anforderungen der tatsächlichen Anwendungen ausgehen und die erforderlichen Betriebsfunktionen vernünftig auswählen. In den meisten Anwendungen werden nur logische Operationen sowie Zeit- und Zählfunktionen benötigt, und einige Anwendungen erfordern Datenübertragung und Vergleich. Bei der Verwendung zur analogen Erkennung und Steuerung werden algebraische Operationen, numerische Konvertierung und PID-Operationen verwendet. Zur Anzeige von Daten sind Dekodierungs- und Kodierungsoperationen erforderlich.
2. Kontrollfunktion
Zu den Steuerfunktionen gehören PID-Steuervorgänge, Feedforward-Kompensationssteuervorgänge, Verhältnissteuervorgänge usw., die entsprechend den Steueranforderungen festgelegt werden sollten. Speicherprogrammierbare Steuerungen werden hauptsächlich für die sequentielle Logiksteuerung verwendet. Daher werden in den meisten Fällen Ein- oder Mehrschleifenregler verwendet, um analoge Steuerungen zu lösen. Manchmal werden dedizierte intelligente Eingabe- und Ausgabeeinheiten verwendet, um die erforderlichen Steuerfunktionen zu vervollständigen, die Verarbeitungsgeschwindigkeit speicherprogrammierbarer Steuerungen zu verbessern und Speicherkapazität zu sparen. Beispielsweise werden PID-Steuereinheiten, Hochgeschwindigkeitszähler, Analogeinheiten mit Geschwindigkeitskompensation, ASC-Codekonvertierungseinheiten usw. verwendet. [5]
3. Kommunikationsfunktion
Große und mittelgroße speicherprogrammierbare Steuerungssysteme sollten eine Vielzahl von Feldbussen und Standardkommunikationsprotokollen (wie TCP/IP) unterstützen und bei Bedarf eine Verbindung zum Fabrikmanagementnetzwerk (TCP/IP) herstellen können. Das Kommunikationsprotokoll sollte den ISO/IEEE-Kommunikationsstandards entsprechen und ein offenes Kommunikationsnetzwerk sein. [5]
Die Kommunikationsschnittstelle des speicherprogrammierbaren Steuerungssystems sollte serielle und parallele Kommunikationsschnittstellen, RIO-Kommunikationsanschlüsse, häufig verwendete DCS-Schnittstellen usw. umfassen; der Kommunikationsbus (einschließlich Schnittstellengeräte und Kabel) von großen und mittelgroßen speicherprogrammierbaren Steuerungen sollte 1:1 redundant konfiguriert sein, der Kommunikationsbus sollte internationalen Standards entsprechen und die Kommunikationsdistanz sollte den tatsächlichen Anforderungen des Geräts entsprechen.
Im Kommunikationsnetzwerk des SPS-Systems sollte die Kommunikationsrate des oberen Netzwerks größer als 1 Mbit/s sein und die Kommunikationslast sollte 60 % nicht überschreiten. Die Hauptformen des Kommunikationsnetzwerks des SPS-Systems sind wie folgt:
1) Der PC ist die Masterstation und mehrere SPS desselben Modells sind Slavestationen, die ein einfaches SPS-Netzwerk bilden.
2) Eine SPS ist die Masterstation und andere SPS desselben Modells sind Slavestationen, die ein Master-Slave-SPS-Netzwerk bilden.
3) Das PLC-Netzwerk ist über eine bestimmte Netzwerkschnittstelle als Subnetz des DCS mit einem großen DCS verbunden;
4) Dediziertes PLC-Netzwerk (dediziertes PLC-Kommunikationsnetzwerk jedes Herstellers).
Um die CPU-Kommunikationsaufgabe zu reduzieren, sollten entsprechend den tatsächlichen Anforderungen der Netzwerkzusammensetzung Kommunikationsprozessoren mit unterschiedlichen Kommunikationsfunktionen (z. B. Punkt-zu-Punkt, Feldbus) ausgewählt werden.
4. Programmierfunktion
Offline-Programmiermodus: Die SPS und der Programmierer teilen sich eine CPU. Wenn sich der Programmierer im Programmiermodus befindet, stellt die CPU nur Dienste für den Programmierer bereit und steuert nicht die Feldgeräte. Nach Abschluss der Programmierung wechselt der Programmierer in den Betriebsmodus und die CPU steuert die Feldgeräte und kann nicht programmiert werden. Die Offline-Programmierung kann die Systemkosten senken, ist jedoch unbequem zu verwenden und zu debuggen. Online-Programmierung: Die CPU und der Programmierer haben ihre eigenen CPUs. Die Host-CPU ist für die Feldsteuerung verantwortlich und tauscht in einem Scanzyklus Daten mit dem Programmierer aus. Der Programmierer sendet das Online-Programm oder die Online-Daten an den Host. Im nächsten Scanzyklus wird der Host gemäß dem neu empfangenen Programm ausgeführt. Diese Methode ist teurer, aber das System ist einfach zu debuggen und zu bedienen und wird häufig in großen und mittelgroßen speicherprogrammierbaren Steuerungen verwendet. Fünf standardisierte Programmiersprachen: Sequentielles Funktionsdiagramm (SFC), Kontaktplan (LD), Funktionsblockdiagramm (FBD) drei grafische Sprachen und Anweisungsliste (IL), strukturierter Text (ST) zwei Textsprachen. Die ausgewählte Programmiersprache sollte ihrem Standard (IEC6113123) entsprechen und gleichzeitig auch mehrere Programmiersprachenformen wie C, Basic usw. unterstützen, um die Steuerungsanforderungen spezieller Steuerungsanlässe zu erfüllen.