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西門子軸卡6SN1118-0DM21-0AA0*

發布時間: 2021-12-16  點擊次數: 150次

西門子軸卡6SN1118-0DM21-0AA0

提高了產量,使得工程開發費用小化,降低了使用壽命內的成本

DCS控制系統與PLC控制系統區別
DCS指的是控制危險分散、管理和顯示集中。60年代末有人研制了作邏輯運算的可編程序控制器(Programmable Logic Controller)。簡稱PLC。主要應用于汽車制造業。70年代中期以完成模擬量控制的DCS推向市場,代替以PID運算為主的模擬儀表控制。
DCS控制系統與PLC控制系統主要區別在: 一、首先是系統和局部的區別;DCS從系統來考慮,有許多特殊特性,如信息的收集和分析; 二、網絡連接的緊密程度; 三、冗余方面完整性. 因為目前基本上高級的PLC都支持現場總線和ETHERNET,所以不能說PLC的開放性比DCS差,而且PLC也有支持C語言的,包含大容量內存,因此實現復雜的算法也是可以的,具體表現在以下方面:
1. DCS是一種“分散式控制系統",而PLC只是一種(可編程控制器)控制“裝置",兩者是“系統"與“裝置"的區別。系統可以實現任何裝置的功能與協調,PLC裝置只實現本單元所具備的功能. 
2. 在網絡方面,DCS網絡是整個系統的中樞神經,和利時公司的MACS系統中的系統網采用的是雙冗余的100Mbps的工業以太網,采用的標準協議TCP/IP。它是安全可靠雙冗余的高速通訊網絡,系統的拓展性與開放性更好.
而PLC因為基本上都為個體工作,其在與別的PLC或上位機進行通訊時,所采用的網絡形式基本都是單網結構,網絡協議也經常與標準不符。在網絡安全上,PLC沒有很好的保護措施。我們采用電源,CPU,網絡雙冗余. 
3. DCS整體考慮方案,操作員站都具備工程師站功能,站與站之間在運行方案程序下裝后是一種緊密聯合的關系,任何站、任何功能、任何被控裝置間都是相互連鎖控制, 協調控制;而單用PLC互相連接構成的系統,其站與站(PLC與PLC)之間的聯系則是一種松散連接方式,是做不出協調控制的功能。
4. DCS在整個設計上就留有大量的可擴展性接口,外接系統或擴展系統都十分方便,PLC所搭接的整個系統完成后,想隨意的增加或減少操作員站都是很難實現的。
5. DCS安全性:為保證DCS控制的設備的安全可靠,DCS采用了雙冗余的控制單元,當重要
控制單元出現故障時,都會有相關的冗余單元實時無擾的切換為工作單元,保證整個系統的
安全可靠。PLC所搭接的系統基本沒有冗余的概念,就更談不上冗余控制策略。特別是當其
某個PLC單元發生故障時,不得不將整個系統停下來,才能進行更換維護并需重新編程。所以DCS系統要比其安全可靠性上高一個等級。
6. 系統軟件,對各種工藝控制方案更新是DCS的一項基本的功能,當某個方案發生變化后,工程師只需要在工程師站上將更改過的方案編譯后,執行下裝命令就可以了,下裝過程是由系統自動完成的,不影響原控制方案運行。系統各種控制軟件與算法可以將工藝要求控制對象控制精度提高。而對于PLC構成的系統來說,工作量極其龐大,首先需要確定所要編輯更新的是哪個PLC,然后要用與之對應的編譯器進行程序編譯,后再用的機器(讀寫器)專門一對一的將程序傳送給這個PLC,在系統調試期間,大量增加調試時間和調試成本,而且極其不利于日后的維護。在控制精度上相差甚遠。這就決定了為什么在大中型控制項目中(500點以上),基本不采用全部由PLC所連接而成的系統的原因。
7. 模塊:DCS系統所有I/O模塊都帶有CPU,可以實現對采集及輸出信號品質判斷與標量變換,故障帶電插拔,隨機更換。而PLC模塊只是簡單電氣轉換單元,沒有智能芯片,故障后相應單元全部癱瘓??偠灾?,從電廠搞維護而言DCS和PLC是有嚴格的界限的。鍋爐、汽機、發電機三大主機的控制肯定用DCS控制,而PLC也只是應用于輔機如化學補給水系統、輸煤系統、除灰渣系統及汽機保護(但不參與控制),還有一些廠家是自帶的嵌入式PLC。DCS是從儀器儀表發展起來的控制系統,PLC是從順序控制發展起來的,盡管在功能上相互滲透,但在實際應用中一般是不會有什么改變的。PLC和DCS的出現,是來自于不同專業口的。主要的區別有以下幾點:
1.響應速度不同。PLC早出現的目的是代替繼電器邏輯,因為繼電器邏輯的響應速度一般都在幾個毫秒以下,因此要求PLC的響應速度要快;而DCS早出現的目的是代替二次儀表,一般儀表都是測量壓力、流量、溫度、液位等,響應速度都在幾百個毫秒到幾秒不等,要求響應速度不高,但控制的計算方法一般都比繼電器邏輯復雜,因此DCS犧牲了速度去完成復雜的計算。
2.兩者的掃描方式不同。PLC是從程序的開始一直掃描到程序結束,然后不斷循環掃描,可以說是一根腸子通到底的方式;DCS是按控制環掃面,可以說是一個多任務同時工作的方式。
3.I/O冗余。DCS和PLC都能做到CPU冗余、電源冗余、底板冗余、網絡冗余,但目前無論哪個品牌的PLC都沒有做到I/O冗余,而DCS能做到I/O冗余

PLC不需要大量的活動元件和連線電子元件。它的連線大大減少。與此同時,系統的維修簡單,維修時間短。Plc采用了一系列可靠性設計的方法進行設計。例如:冗余的設計。斷電保護,故障診斷和信息保護及恢復。PLC是為工業生產過程控制而專門設計的控制裝置,它具有比通用計算機控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言。編程出錯率大大降低。
易操作
PLC有較高的易操作性。它具有編程簡單,操作方便,維修容易等特點,一般不容易發生操作的錯誤。對PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示,更改程序的操作也可以直接根據所需要的地址編號或接點號進行搜索或程序尋找,然后進行更改。PLC有多種程序設計語言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當系統發生故障時,通過硬件和軟件的自診斷,維修人
5.1工作速度
工作速度是指PLC的CPU執行指令的速度及對急需處理的輸入信號的響應速度。工作速度是PLC工作的基礎。速度高了,才可能通過運行程序實現控制,才可能不斷擴大控制規模,才可能發揮PLC的多種多樣的作用。
PLC的指令是很多的。不同的PLC。指令的條數也不同。少的幾十條,多的幾百條。指令不同,執行的時間也不同。但各種PLC總有一些基本指令,而且各種的PLC都有這些基本指令,故常以執行一條基本指令的時間來衡量這個速度。這個時間當然越短越好,已從微秒級縮短到零點微秒級。并隨著微處理器技術的進步,這個時間還在縮短。
執行時間短可加快PLC對一般輸入信號的響應速度。從討論PLC的工作原理知,從對PLC加入輸入信號,到PLC產生輸出,的情況也要延遲一個PLC運行程序的周期。因為PLC監測到輸入信號,經運行程序后產生的輸出,才是對輸入信號的響應。不理想時,還要多延長一個周期。當輸入信號送入PLC時,PLC的輸入刷新正好結束,就是這種情況。這時,要多等待一個周期,PLC的輸入映射區才能接受到這個新的輸入信號。對一般的輸入信號,這個延遲雖可以接受,但對急需響應的輸入信號,就不能接受了。對急需處理的輸人信號延遲多長時間PLC能予以響應,要另作要求。
為了處理急需響應的輸入信號,PLC有種種措施。不同的PLC措施也不完全相同,提高響應速度的效果也不同。一般的作法是采用輸入中斷,然后再輸出即時刷新,即中斷程序運行后,有關的輸出點立即刷新,而不等到整個程序運行結束后再刷新。
這個效果可從兩個方面來衡量:一是能否對幾個輸入信號作快速響應;二是快速響應的速度有多快。多數PLC都可對一個或多個輸入點作快速響應,快速響應時間僅幾個毫秒。性能高的、大型的PLC響應點數更多。
工作速度關系到PLC對輸入信號的響應速度,是PLC對系統控制是否及時的前提??刂撇患皶r,就不可能準確與可靠,特別是對一些需作快速響應的系統。這就是把工作速度作為PLC*指標的原因。
 
5.2控制規模
控制規模代表PLC控制能力,看其能對多少輸入、輸出點及對多少路模擬進行控制。
控制規模與速度有關。因為規模大了,用戶程序也長,執行指令的速度不快,勢必延長PLC循環的時間,也必然會延長PLC對輸入信號的響應。為了避免這個情況,PLC的工作速度就要快。所以,大型PLC的工作速度總是比小的要快。
控制規模還與內存區的大小有關。規模大,用戶程序長,要求有更大的用戶存儲區。同時點數多,系統的存儲器輸入、輸出的信號區(輸入輸出繼電器區或稱輸入、輸出映射區)也大。這個區大,相應地內部器件(解釋見后)也要增多,這些都要求有更大的系統存儲區。
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控制規模還與輸入、輸出電路數有關。如控制規模為1024點,那就得有1024條I/O電路。這些電路集成于I/O模塊中,而每個模塊有多少路的I/O點總是有數的。所以,規模大,所使用的模塊也多。
控制規模還與PLC指令系統有關。規模大的PLC指令條數多,指令的功能也強,才能應付對點數多的系統進行控制的需要。
控制規模是對PLC其它性能指標起著制約作用的指標;也是PLC劃分為微、小、中、大和特大型
5.3組成模塊
PLC的結構雖有箱體及模塊式之分,但從質上看,箱體也是模塊,只是它集成了更多的功能。在此,不妨把PLC的模塊組成當作所有PLC的結構性能。
這個性能含義是指某型號PLC具有多少種模塊,各種模塊都有什么規格,并各具什么特點。
一般講,規模大的PLC,檔次高的PLC模塊的種類也多,規格也多,反映它的特點的性能指標也高。但模塊的功能則單一些。相反,小型PLC、檔次低的PLC模塊種類也少,規格也少,指標也低。但功能則多樣些,以至于集成為箱體。
組成PLC的模塊是PLC的硬件基礎,只有弄清所選用的PLC都具有那些模塊及其特點,才能正確選用模塊,去組成一臺完整的PLC,以滿足控制系統對PLC的要求。
常見的PLC模塊有:
CPU模塊,它是PLC的硬件核心。PLC的主要性能,如速度、規模都由它的性能來體現。
電源模塊,它為PLC運行提供內部工作電源,而且,有的還可為輸入信號提供電源。
I/O模塊,它集成了I/O電路,并依點數及電路類型劃分為不同規格的模塊。
內存模塊,它主要存儲用戶程序,有的還為系統提供輔加的工作內存。在結構上內存模塊都是附加于CPU模塊之中。
底板、機架模塊,它為PLC各模塊的安裝提供基板,并為模塊間的提供總線。若干底板間的有的用接口模塊,有的用總線接口。不同廠家或同一廠家但不同類型的PLC都不大相同。
箱體式的小型PLC的主箱體就是把上述幾種模塊集成在一個箱體內的,并依可能提供I/O點數的多少,劃分為不同的規格。
箱體式的PLC還有I/O擴展箱體,它不含CPU,僅有電源及I/O單元的功能。擴展箱體也依I/O點數的多少劃分有不同的規格。
除上述模塊,PLC還有特殊的或稱智能或稱功能模塊。如A/D(模入)模塊、D/A(模出)模塊、高速計數模塊、位控模塊、溫度模塊等等。這些模塊有自己的CPU,可對信號作預處理或后處理,以簡化PLC的CPU對復雜的程控制量的控制。智能模塊的種類、特性也大不相同,性能好的PLC,這些模塊種類多,性能也好。
通訊模塊,它接人PLC后,可使PLC與計算機,或PLC與PLC進行通訊,有的還可實現與其它控制部件,如變頻器、溫控器通訊,或組成局部網絡。通訊模塊代表PLC的組網能力,代表著當今PLC性能的重要方面。
掌握PLC性能,一定要了解它的模塊,并通過了解模塊的性能,去弄清楚PLC的性能。
除了模塊,PLC還有外部設備。
盡管用PLC實現對系統的控制可不用外部設備,配置好合適的模塊就行了。然而,要對PLC編程,要監控PLC及其所控制的系統的工作狀況,以及存儲用戶程序、打印數據等,就得使用PLC的外部設備。故一種PLC的性能如何,與這種PLC所具外部設備豐富與否,外部設備好用與否直接相關。
PLC的外部設備有四大類:
編程設備:簡單的為簡易編程器,多只接受助記將編程,個別的也可用圖形編程(如日本東芝公司的EX型可編程控制器)。復雜一點的有圖形編程器,可用梯形圖語編程。有的還有的計算機,可用其它高級語編程。編程器除了用于編程,還可對系統作一些設定,以確定PLC控制方式,或工作方式。編程器還可監控PLC及PLC所控制的系統的工作狀況,以進行PLC用戶程序的調試。
監控設備:小的有數據數據。除了不能改變PLC的用戶程序,編程器能做的它都能做,是使用PLC很好的界面。性能好的PLC,這種外部設備已越來越豐富。
存儲設備:它用于*性地存儲用戶數據,使用戶程序不丟失。這些設備,如存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器。而為實現這些存儲,相應的就有存卡器、磁帶機、軟驅或ROM寫入器,以及相應的接口部件。各種PLC大體都有這方面的配套設施。
輸入輸出設備:它用以接收信號或輸出信號,便于與PLC進行人機對話。輸入的有條碼讀入器,輸入模擬量的電位器等。輸出的有打印機、編程器、監控器雖也可對PLC輸入信息,從PLC輸出信息,但輸入輸出設備實現人機對話更方便,可在現場條件下實現,并便于使用。隨著技術進步,這種設備將更加豐富

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