Edu Doc

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Избор на Controller техника

Целта на избора на средства за реализация на проекта е да се анализира възможността AS, изборът на компоненти и анализ на тяхната съвместимост на високоговорителите.

Специфични видове оборудване за автоматизация са избрани въз основа на характеристиките на процеса и неговите параметри.

Главно се вземат предвид фактори като пожар и експлозия, токсичност и агресивност на околната среда, на броя на параметрите, които участват в управлението, и техните физични и химични свойства, информационни и управляващи сигнали предаване от разстояние изисква точност и бързина. Тези фактори определят избора на методи за измерване на параметри на процеса изискваната функционалност устройства и регулатори (регулаторни закони, четене, писане, и така нататък), измервателен обхват, класовете на точност, вида на дистанционно предаване и т.н.

Специфични инструменти и оборудване за автоматизация трябва да бъдат избрани въз основа на базовата литературата, поради следните причини:

- За да се наблюдава и контролира същите параметри на процеса, за да се прилага един и същи вид на автоматизация, масово производство. Така че е необходимо да се даде предимство на инструменти и средства за автоматизация на държавната система на промишлени устройства (GPS);

- Голям брой идентични параметри препоръчва многоточково оборудване;

- Клас на точност на уреда трябва да се съобразява с технологичното
изисквания;

- Автоматизация на технологични устройства с агресивни среди
необходимо да се осигури монтирането на специални устройства, като в случай на
използването на устройства в нормално изпълнение на тяхната трябва да бъдат защитени.


В този раздел, PAS оправдано Избор на Controller хардуер. Основната цел на този AC-изпълнение на автоматизиран процес за контрол на алгоритми (измерване на входния сигнал, изчисляване на въздействието на нормативните актове, оттеглянето на изпълнителния орган на контролния сигнал). За решаването на тези проблеми с помощта на програмируем логически контролер (PLC), която включва процесор и входно-изходни модули (интерфейси с околните предмети, USO) (Фигура 9). За тази ОРС извършва, ако това е необходимо, за нормализиране на сигнала (което води до единна сигнал ниво), превръщането им в цифров код и I / отделителната измерване операции и контролни сигнали.

The Profibus, CAN

Фигура 9. Пример за PLC I / O устройство

Процесорът на ЗПУУ осигурява централизирано управление, различни видове изчисления, включително изчисляване на мащабиране сигнали и предоставяне на логически протоколи за обмен на данни рамка с околните предмети.

Както се вижда на фигура 9, до I / O модули чрез електрически кабели се свързват сензори и изпълнителни механизми. В зависимост от това дали входния сигнал от устройството за сензор служи за контрол или изхода на управляващите сигнали на задвижващите механизми, модулите се извършва съответно на аналогово-цифров или цифрово-аналогово преобразуване.




Вход / изход дестинация база са 4 вида: аналогови и цифрови I / O модули.

Аналоговите входни модули (AI, аналогов вход). Те вземат от сензорите, свързани с нейните входове, електрически сигнали са стандартизирани диапазон, например, 0-20 или 4-20 mA (токов сигнал); 0-10 V или 0-5 V (напрежение на сигнала); миливолти сигнал от термодвойка (TC) или сигнал от RTD (RTD) (в случая на не-стандартизирана сигнал за въвеждане на данни изисква специално звено - за Normalizer). Вътрешни елементи (ADC) ги превръща в цифров код.

Да предположим, че процесът използва сензор за налягане с обхват на измерване от 0-6 бара и 4-20 mA ток. Сензорът измерва налягането р, който в момента е равна на 3 бара. Тъй като линеен сензор превръща измереното налягане в токов сигнал, изходът на датчика ще бъде:

I изложени = 4 + 3/6 * (20-4) = 12 УО;

Влезте модула AI, конфигуриран да същия диапазон (4-20 мА и 0-6 бара), получава сигнал 12 mA и прави обратната трансформация:

P = 6 * (12-4) / 16 = 3 бара.

Програма съхранява в процесора PLC, изпълнява мащабирането на физическото количество, или дава числов код.

Стойност гама от електрически сигнал между сензорите модул свързан с вход и изход, необходими за правилното функциониране на системата.

Цифровите входни модули (ди, дискретни входни). Получаване от сензора дискретна електрически сигнал, че може да има само две стойности, 0 или 24, или (в редки случаи 12, 48 VDC, 120 VAC). DI входен модул също може да се отговори на затваряне / отваряне на контакта във веригата, свързани с него. Чрез DI нормално свързан контактни сензори тип, ръчни бутони за управление, сигнали за състоянието на алармени системи, задвижващи механизми, позиционери и т.н.

Да приемем, че помпата се използва в процеса. Когато той не работи, неговия статут (изход) контакт е отворен. Съответният цифров вход модул DI е в положение "0". След като се стартира помпата, контактната му статус е затворен, и напрежението е 24 V в DI на входни клеми. Модул за намиране на напрежението на цифровия вход, превръща го в "1".

Цифрови изходи (DO, дискретен изход). В зависимост от вътрешна логика състоянието на изхода ( "1" или "0") доведе до цифровите изходи, или ги премахва от напрежение от 24 V. Има опция, когато модулът зависимо от държавните логиката на изхода просто се затваря или отваря вътрешния контакт (реле тип модул ).

DO модули могат да управляват устройства, спирателни кранове, и предупреждение крушка, включва звукови сигнализации и т.н. Най-


като изходни устройства в този модул се прилага помощни релета, например, 3SJ5 или REC.

Аналоговите изходни модули (AO, аналогов изход). Те действат като AI, само в обратна посока. За тази цифрова-аналогови преобразуватели (DAC), използвани в модула.

Да предположим, че регулиращият вентил се използва за контрол вход 4-20 mA процес. Нека решението да го използвате от половината (т.е. 50%). Няма АД, който е свързан към входа на клапана, генерира ток I изход:

I изложени = 4 + (20-4) * 0,5 = 12 УО;

Регулируем клапан, откриването на своя входен ток на 12 mA, 50% отиват за откриването.

Стойност диапазон на електрическия сигнал между изходен модул и вход, свързан към задвижващ механизъм е задължително.

I / O модул също характеризира с канал - брой на входове / изходи, и по този начин количеството на сигналните вериги, които могат да бъдат свързани към него. Например, модулът AI 4 - четири-канален аналогов вход на модул. Можете да свържете 4 сензора. DI 16 - shestnadtsati- канален цифров входен модул. Можете да свържете 16 статус сигнали от някои от единицата.

В съвременните системи, местоположението на I / O модули на DIN-релса не е строго регламентирано, и те могат да бъдат инсталирани в произволен ред. Въпреки това, един или повече прорези са обикновено запазени за монтаж на модула интерфейс. Един от техните строги изисквания за модерни I / O подсистеми - е възможността за "гореща" замяна на модули без захранване надолу (функция гореща замяна).

Съвременните пазарни автоматизация фондове предлага широка гама от хардуерни и софтуерни устройства за изграждане на надеждни и лесни за употреба системи. Не е индустрия, в която няма да има нужда от контролери за кандидатстване. Един от основните предимства е намаляването до пълно изключване на влияние на така наречените човешки фактор на контролиран процес, намаляване на персонала, свеждане до минимум на разходите за суровини, подобряване на качеството на изходен материал, и в крайна сметка значително увеличение на ефективността на производството.

Един от най-важните характеристики е присъствието на микроконтролер различни видове стандартни интерфейси (RS-485, може, и т.н.), които се използват за комуникация с цифрови устройства. Интерфейсът се използва за две цели: първата е организацията на комуникационно устройство с други устройства (с помощта на компютър или смарт сензор), а вторият - на микроконтролер общуват с други чипове на дънната платка. В случаите, в които работи устройството е независим от системата и не изискват предаване или приемане на данни от друго устройство, а след това на интерфейса трябва само да общуват с други микроконтролер чипове.


Интерфейс за комуникация между контролера и подсистемата на I / O. Тази връзка е възможно благодарение на интерфейсен модул, който поддържа един от приетите комуникационни протоколи: Profibus DP, Modbus RTU, Modbus +, CAN, DeviceNet, ControNet т.н. Като цяло, има повече от 50 стандартни Fieldbuses. Фигура 10 показва цифров контролер на шината един съчетава (под формата на телевизия), и четири I / O възел.

Фиг. 10. I / O автобус

PLC програмиране обикновено се препоръчва на езиците на стандарт IEC-61131.3. За тези, които се използват за реле-контактните схеми, се препоръчва да се работи с езика създадени на тяхна основа (Ladder Diagram), и тези, които разбираемо вериги да използвате език Функция блок схема (функционална блокова схема). Опитните програмисти могат да се възползват от всички езици.

съвременните пазарни контролери и софтуерни и хардуерни системи е много разнообразна. Избор на най-подходящият вариант е проблем на няколко критерия, решаването на които е компромис между цена, техническо ниво, надеждност, комфорт, цената на услугата, напълно софтуера и много други.

Поради това е важно да се подчертае техните основни характеристики и свойства, въз основа на които е възможно да се направи избор в изграждането на системи за управление.

Тъй като тези характеристики при изпълнението на проекта AU предлага седем общи параметри:

• характеристики на процесора;

• характеристики на периферната част на PLC;

• характеристики на I / O канали, подкрепени от съответните контролни органи;


• комуникационни възможности;

• условия на работа;

• техническа поддръжка;

• софтуер.

Характеристики protsessora- този тип, прехапа главния процесор борда и работната честота; Математика поддръжка плаваща запетая, което позволява да се извърши ефективна обработка на данни; наличност битови операции за манипулиране на броя на обработката на данни, прекъсване на системата. Колкото по-малко манипулиране на данните, по-съвършен прекъсвания на системата, толкова по-изгодно този процесор в ACS.

Характеристики периферната част АД - е наличието и количеството на различни видове памет: RAM (RAM), памет само за четене (ROM), EPROM (EPROM), EEPROM (EEPROM), флаш (Flash), на броя и разнообразието на входно-изходни канали.

Главната особеност на E (E) PROM (в т. Н., И Flash) на ROM-памет е енергонезависима препрограмируеми, когато е свързан към стандартен микропроцесор устройството за системна шина. EEPROM осъществява в способността за получаване на отделна клетка изтриване чрез електрически ток. В паметта на флаш използва няколко различни типа на транзистор EEPROM клетка. Технологично флаш памет е свързана както EPROM и EEPROM. Основната разлика от флаш EEPROM е, че изтриването съдържанието на клетките се извършва както за целия чип или за определен блок (клъстер блок или страница). Типичният размер на такъв блок е 256 байта или 512, но в някои видове единица обем флаш памет може да достигне гигабайта. Промиване може да бъде като едно цяло, и съдържанието на целия чип наведнъж. По този начин, като цяло, за да се промени един байт първо чете в буфер цялата единица, която съдържа байт да се промени, съдържанието на изтрити блок, стойността на байт се променя в буфер, тогава записът е направен в модифициран блок буфер. Този дизайн значително намалява скоростта на запис на малки количества данни на паметта с произволен достъп, обаче, значително повишава производителността при запис на данните в големи парчета.

Предимствата на флаш памет в сравнение с EEPROM:

• по-висока скорост на запис последователен достъп се дължи на факта, че заличаването на данни във флаш произведени единици;

• разходите за производство на флаш памет по-ниска поради по-опростена организация.

Недостатък - бавен запис на произволни места в паметта.

Повечето производители, снабдяващи средства за семейството контролер на пазара и автоматизация, всеки от които е предназначен за определен набор от функции и обема на обработена информация. Сред тях са много малък семеен на контролери


(Микро) малко изчислителна мощност в състояние да поддържа максимум няколко десетки I / O, обикновено дискретно. Обхват на контролери - събиране на данни и система за аварийна защита. Като примери за такива контролери може да донесе на семейството контролери MicroLogix на (Allen-Bradley), Direct Logic DL05 (Koyo), Nano (Schneider Electric).

Семействата на малки контролери са в състояние да поддържат стотици I / O, за да изпълнява по-сложни функции. Тези контролери са достатъчно развити контролни функции PID аналогови I / O, да извърши плаваща точка и. Тази група от контролери включва SLC 500 (Allen-Bradley), TeleSAFE Micro16 (Контролни Microsystems), Simatic S7-200, 300 (Siemens).

Контрольори средна мощност с достатъчно памет и скорост, може да се справи хиляди променливи имат дискретен, аналогов, и тип високоскоростна. Те се използват за автоматизиране на процеса на малки обекти. Това PLC-5 контролери (Allen-Bradley), Premium (Schneider Electric), Direct Logic DL405 (Koyo) и други.

На последно място, някои големи фирми произвеждат клас контролери много висока изчислителна мощност, имат памет, измерена в мегабайта и гигабайта. Способността им да се справят с десетки хиляди променливи и предварително определено една от областите на приложение - като център на информация, получена от местните контрольори. Изчислителна възможности на този клас контролери позволяват изпълнението на сложни алгоритми (адаптивно, оптимален контрол), използвани в автоматизацията на непрекъснати процеси. Най-забележителните представители на тази група са на контролери ControlLogix (Allen-Bradley), Simatic S7- 400 (Siemens), Fanuc 90-70 (GE Fanuc), VME (ПИП Модулни Computers).

Характеристики на канала I / O контролери.

Контролер параметри по отношение на поддържаните входно / изходни канали са от решаващо значение при избора. Той е не само броят на I / O поддържа от контролера, но също така и различни I / O модули за броя и нивото на превключват сигнали (ток / напрежение), и как да се свържете външни схеми за I / O модули.

И двете чуждестранни и местни производители на контролери обединяват своите продукти с широк спектър от цифрови и аналогови I / O модули. Според броя на плъгини разграничи сигнали за 4, 8, 16, 32 и 64 канала. Такова разнообразие от модули улеснява избора на желаната конфигурация на контролера, което ви позволява да се сведат до минимум разходите за хардуер.

Switched модули Digital I / O сигнали могат да имат различни нива на AC и DC напрежение. Това е 12, 24,


48 V DC, 120 и 240 V AC с различни текущи натоварвания.

Нива включени сигнални модули Analog I / O може да бъде много разнообразна. Тя 0-5V, 0-10V, + 5V, + 10V напрежение и 0-5mA, 0-20mA, 4-20mA ток. Има и специални модули за вход в контролера сигнали от термодвойки и съпротивителни термометри на различни категории за. Данните, представени тук, на нивата на сигналите, разбира се, не изчерпват разнообразието представени на пазара.

Различни I / O модули, както и метод за свързване на външни вериги. За един модул външни вериги са свързани чрез терминал винт. Възможно е също така да се свържете външни вериги чрез подвижни клеми или предните конектори, които позволяват смяна на модул, без демонтаж на външните вериги. Някои производители предлагат PTC I / O система, в която външните вериги ниско напрежение са свързани с помощта на пружинни скоби. WAGO Company е световен лидер в областта на пролетта терминал технология. При използване на тези терминали са почти елиминирани погрешни действия монтажници, когато свързвате кабели, защото лишен тел част може да бъде само две състояния: фиксирана (необходимо за контакти е предоставена) или фиксирани (няма контакт на всички), докато в терминалите, използвайки възможно винт терминал междинен вариант - лошо усукана винт. Подкупите в WAGO лесна инсталация.

Предният панел I / O модули могат да бъдат организирани светодиода показват състоянието на външните вериги.

Един от най-важните характеристики на контролерите е тяхната способност да поддържа местен, напреднали, дистанционно, и разпределени I / O.

Под местно трябва да разберат това I / O, когато I / O модули са поставени директно върху едно и също шаси, който е домакин и на централно звено процесор (такава схема понякога се нарича kreytovoy). Тъй като броят на слотовете в шасито е ограничен (максимум 16 - 18 за някои контролери), и броя на местните I / O може да бъде ограничен. Предимството на местната I / OS е, че те имат висока скорост на обновяване. С всички при равни други условия, скоростта на обработка на I / O е много висока. Тази характеристика е особено важно, когато става дума за регулиране на параметрите на процеса.

С цел да се подкрепи по-голям брой на I / O производители са доставили своите разширителни хардуерна система способности чрез DIN релса (фигура 11). I / O модули по релса DIN взаимосвързани специализиран кратко кабел и могат да бъдат заредени до няколко десетки метра от центъра.


Фигура 11. Организацията разширява PLC I / O по релса DIN

Някои контролери са в състояние да поддържат множество системи DIN релси с голям брой входно / изходни модули.

Например, PLC-5 / 40L, PLC-5 / 60L (Allen-Bradley) позволи разширяването на местната I / O за бърза актуализация на данните до 16 I / O модули.

Дистанционно I / O се използва за системи, в които голям брой сензори и други полеви устройства, разположени на достатъчно голямо разстояние (1000 м или повече) от процесора. Този подход намалява разходите за комуникационни линии се дължи на факта, че I / O модули може да се намира в близост до поле устройството.

Работни условия. На първо място, трябва да решите кои набор от функции трябва да изпълнява микроконтролера, и при какви условия. Специален температурен обхват е ограничен. Сибирска условия, като правило, се въвеждат изисквания от -50 о C до +50 о С. Повечето от PLC не може да се работи при същата температура. За решаване на проблема на тяхното приложение е необходимо да се използва за контрол на температурата или други методи за използване на контролера с ограничен температурен интервал.

Самостоятелни устройства често са в продължение на дълъг период от време има възможност за трансфер на данни до контролната зала, така че имате нужда от място за бърза съхранение. Едно от решенията е да съхранява данни в RAM, следователно, повече RAM, толкова повече данни могат да се съхраняват там. В допълнение, самостоятелни системи, един много важен параметър като напрежение за съхранение. Ако захранващото напрежение падне под минималното ниво, но по-горе съхранението на информация на напрежение, програмата не се изпълнява, но данните, съхранявани в RAM. информация напрежение съхранение в микроконтролери фирма Motorola, PIC и AVR е около 1-1,5V.


Изисквания за микроконтролери дистанционно (разпределени) устройства са малко по-различни от стандартните изисквания. Така че, ако не сте в стационарни изисквания устройства за намаляване на потреблението на енергия микроконтролери решаващ, те идват на преден план в автономните отдалечени устройства. Често, самостоятелни устройства са системи, които са самостоятелно захранване (например, захранва с батерии или акумулатори). В этом случае, желательно использовать либо микроконтроллер с расширенным, либо с пониженном диапазоном питания. Микроконтроллеры с расширенным диапазоном питания относительно неприхотливы к напряжению питания и подходят как для устройств с сетевым, так и с автономным питанием. Микроконтроллеры с пониженным диапазоном питания предназначены для изделий с автономным питанием, т.к. их ток потребления в несколько раз меньше тока потребления других микросхем. В то же время следует помнить, что микроконтроллеры с пониженным диапазоном питания обычно имеют меньшую максимальную частоту тактирования. Дополнительным основанием выбора ПЛК является необходимость удовлетворения системных требований проекта. При выборе ПЛК рекомендуется выяснить следующие вопросы:

Какие требуются периферийные устройства?

Какие требуются характеристики ввод-выводных операций?

Применяются ли битовые операции или только числовые?

Сколько требуется манипуляций для обработки данных?

Должен ли ПЛК управляться по прерываниям, по готовности или по командам человека? Каким количеством устройств (битов ввода/вывода) необходимо управлять?

Кое устройство измежду многото възможни видове входно / изходни устройства, трябва да бъдат наблюдавани, контролирани: терминали, превключватели, релета, ключове, сензори (температура, светлина, стрес и т.н.), визуални индикатори (LCD дисплеи, LED), един цифров аналогово- (A / D), цифрово-аналогов (/ Д) преобразуватели?

Колко захранващо напрежение е необходимо за контролера?

Що се отнася до отказоустойчива източник на напрежение?

Уил PLC напрежение технологични захранване платформи?

В случай, че напрежението се проведе в тесен диапазон на дълготрайни промени или PLC може да се работи при висока нестабилност?

Какво е необходимото работно ток?

дали администраторът трябва да бъде работа на променлив ток или батерии?

Ако батериите, дали се използват акумулаторни батерии, и ако е така, какво е времето на работа без презареждане, и се изисква известно време за това?


Дали размер, тегло, естетически ограниченията на параметри, като форма и / или цвят?

Има ли някакви специфични изисквания за условия на околната среда, като температура, влажност, атмосфера (експлозивни, корозивни, и т.н.), налягане / височина?

В случаите, когато трябва да се основава на софтуер по поръчка: диск, флаш памет или ROM? Трябва ли да се работи в реално време говорител, и ако е така, дали има нужда да придобие реално време ядро или програми могат да бъдат доста по обичайния широко използвана версия?

Има ли достатъчно персонал и време, за да разработят свои собствени програми, ядрото?

Отговори на тези въпроси трябва да бъдат документирани в ПП като обосновка за избора на PLC.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| Избор на Controller техника

; Дата: 05.01.2014; ; Прегледи: 369; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



ailback.ru - Edu Doc (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 11.45.9.22
Page генерирана за: 0.055 сек.