1.强电型:
仪器信号和DCS/PLC控制信号都很弱,容易受到强电干扰。因此,当需要机柜外部的布线时,变频恒压供水系统自控说明,通信线路,信号线路和控制线路等弱电信号远离强电源,间距不应小于20CM。当电缆沟是多层的时,弱电缆需要铺设在强电缆下面。
2.机柜干扰:
DCS/PLC系统不能与高压电器安装在同一开关中。 PLC的输出使用中间继电器隔离外部开关信号。如果现场条件有限,则输入信号不能与高压电缆有效隔离。可以使用小型继电器隔离输入端的开关信号。当然,来自控制柜的DCS/PLC的输入信号和离控制柜不远的输入信号通常不需要通过继电器隔离。
控制柜中有许多信号线。如果布线混乱,将导致设备故障,但检查非常麻烦。因此,在设计控制柜时应考虑这种情况。设备分层放置,线条清晰。在整套中,分别将旧线路和PLC的高功率线路分开。如果需要将交流线路和直流线路同***路插槽中,必要时将线路分开并使其尽可能大。距离,尽量减少干扰。建议不要使用相同的连接器切换不同的信号线。如果必须使用相同的连接器,请将它们与备用或接地端子分开,以减少相互干扰。
PLC不能与高压电器安装在同一开关柜内,PLC应远离柜内的电源线。安装在与PLC相同的机柜中的感应负载,如继电器和触点,应与RC灭弧电路并联。
3.信号线的抗干扰信号线承担检测信号和控制信号的传输任务。传输质量直接影响整个控制系统的准确性,稳定性和可靠性。对信号线的干扰主要是来自空间的电磁辐射,具有差模干扰和共模干扰。差模干扰是指叠加在测量信号线上的干扰信号。大多数干扰是高频交变信号,而源通常是干扰。
解决正常干扰的方法有:
A。在输入回路中连接RC滤波器或双T滤波器
B.尝试尽可能使用双积分A/D转换器。由于该积分器的特性,它具有一定的高频消除扰的作用。
C,将电压信号转换成电流信号然后传输。
1. DCS是一种“分散式控制系统”,而PLC只是一种(可编程控制器)控制“装置”,两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能.
2. 在网络方面,DCS网络是整个系统的中心,和利时公司的MACS系统中的系统网采用的是双冗余的100Mbps的工业以太网,采用的***协议TCP/IP。它是***双冗余的高速通讯网络,系统的拓展性与开放性更好.而PLC因为基本上都为个体工作,其在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议也经常与***不符。在网络安全上,PLC没有很好的保护措施。我们采用电源,CPU,网络双冗余.
3. 3. DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系,任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制, 协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统,中牟恒压供水自控,其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式,是做不出协调控制的功能。
4. DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方便,PLC所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。
5. DCS安全性:为***DCS控制的设备的***,DCS采用了双冗余的控制单元,当重要控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,恒压供水自控设计,***整个系统的***。PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念,就更谈不上冗余控制策略。特别是当其某个PLC单元发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行更换维护并需重新编程。所以DCS系统要比其***性上高一个等级。
6. 系统软件,对各种工艺控制方案更新是DCS的一项最基本的功能,当某个方案发生变化后,工程师只需要在工程师站上将更改过的方案编译后,执行下装命令就可以了,恒压供水自控使用说明,下装过程是由系统自动完成的,不影响原控制方案运行。系统各种控制软件与算法可以将工艺要求控制对象控制精度提高。而对于PLC构成的系统来说,工作量***庞大,首先需要确定所要编辑更新的是哪个PLC,然后要用与之对应的编译器进行程序编译,***再用专用的机器(读写器)专门一对一的将程序传送给这个PLC,在系统调试期间,大量增加调试时间和调试成本,而且***不利于日后的维护。在控制精度上相差甚远。这就决定了为什么在大中型控制项目中(500点以上),基本不采用全部由PLC所连接而成的系统的原因。
7. 模块:DCS系统所有I/O模块都带有CPU,可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换,故障带电插拔,随机更换。而PLC模块只是简单电气转换单元,没有智能芯片,故障后相应单元全部瘫痪。
单片机为什么不能取代PLC呢?
一、稳定性与可靠性
有人说这是个伪问题,单片机是元器件,PLC是由元器件以及庞大的软件构成的系统,两者在这一方面没有可比性。这话没有错,大部分PLC的控制芯片实际上就是单片机,也就是说可以将PLC看成是单片机的二次开发,单论工业防护等级,单片机的稳定性和可靠性能根本比不了PLC这种IP67类的产品( IP为标记字母,最前面标记数字表示接触保护和外来物保护等级,***标记数字表示防水保护等级)。而且就PLC这种能应对工业恶劣环境的产品还开发出一套冗余系统。如果稳定性与可靠性对比没有意义,那么我们就从其他方面分析。
二、I/O功能
单片机的I/O点实在有限,而反观PLC呢?针对不同的现场信号,均有相应的I/O点可与工业现场的器件(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或控制阀等)直接连接,并通过总线与CPU主板连接。工业里几乎任意一条生产线,都有上百甚至上千I/O点,就这点单片机完全无法比拟。
三、扩展功能
一条完整的工业生产线除了控制,还有通信、上位、组态、运动控制与显示等等,这些东西都需要依靠完整的工业体系与通信协议去做,例如西门子公司的PROFIBUS-DP通信、三菱重工的CC-LINK等等。而单片机和PC、单片机和单片机之间的通信大都用串口。
单片机的串口是全双工异步通信串口,那么像MODBUS、PROFIBUS、CAN open、以太网等通信协议单片机是否能一一实现?或许单片机可以做到,但是这就涉及到下一个分析点,开发周期。
四,开发周期
PLC的品牌多达200多种,几乎每个品牌都有不同编程软件,而且都在不断完善自己的编程软件,使之能够越来越简单的服务于电器工程师,而各种程序块也是越来越方便人性化的任意去调用,比如PID模块、运动控制模块等,大大减轻了工程师的开发压力也缩短了开发周期。
那单片机要如何实现?没有现成的模块使用,那就只能开发,那么做过非标自动化设备的工程师都会遇到一个问题——工期不足。PLC这种高度集成化模块化的产品在达到满足设备所需的开发周期,在工期面前也是抓襟见肘,更不用说如同白纸一张的单片机。
五、通信距离
现在大多数流水线是要跨区域整合与监视的,所用的通讯方式多为以太网加中继器,或者直接走民用宽带光纤,所用的东西到***很可能是用的就是微软的IE浏览器,很明显PLC是有RJ-45接口,即使本体没有RJ-45也可以配备以太网模块,可单片机搭载的PCB板能加上这个接口然后开发出以太网通信吗?开发需要多久?
六、编程语言
这点对单片机来讲是一个优势,同时也是一个劣势。上面提到PLC的品牌有两百多种,编程软件更多,尽管大多数PLC的编程语言都大同小异,但是每接触一款不同品牌的PLC,电器工程师就要从PLC的硬件参数、软元件、编程软件等等各个方面从头了解一次才能使用的得心应手。
而单片机的编程语言用的是C语言或者汇编语言,这对于任何单片机都是通用的。换句话说,学会C语言或者汇编语言,便可以应用任何单片机开发想要的功能(前提是要有相关的电工电子学基础)。但话又说回来,电器工程师不是电子工程师,他们的工作不是单单考虑单片机如何驱动继电器来控制机床的,甚至有的电器工程师都不会C语言、汇编语言之类的MCU开发语言。
近些年,IEC-61131-3标准的推广,越来越多的PLC支持多种编程语言,如类似C语言的ST语言,类似电路图的CFC语言。这种便利的功能是传统单片机开发环境真的无法实现。
结论
经过上面阐述,我们可以看出,PLC实际上可以看成是单片机的二次应用开发,但是它又有自己鲜明的特点。到目前为止,中国的单片机应用和嵌入式系统开发走过了二十余年的历程,国民经济建设、军事及家用电器等各个领域,尤其是手机、汽车自动导航设备、PDA、智能玩具、智能家电、医聊设备等行业都是应用了单片机。行业高段目前有超过10余万名从事单片机开发应用的工程师。
但是在工业控制领域,PLC占据很大优势,就目前形势(单片机的功能、稳定性、易用性、编程及维护等)来看,单片机取代PLC那将是一项不可能完成,或者说期限趋向于无穷的艰巨任务。