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数字量设备操控模块的规划剖析

1引言一般来说,可以把控制系统划分为三类:过程调节系统、运动控制系统和生产控制系统。第一种侧重于回路的调节控制,往往涉及较复

1 导言
  一般来说,能够把操控体系划分为三类:进程调理体系、运动操控体系和出产操控体系。榜首种侧重于回路的调理操控,往往触及较杂乱的操控算法,首要应用于炼油等化工职业;第二种侧重于机械的运动操控,实时性和同步性较强,首要应用于机械包装职业,如啤酒罐装出产进程;第三种侧重于有很多独立的检测和操控信号,操控程序的次序性较强,与工艺流程结合比较严密,啤酒酿制进程就归于此类。这三种操控体系,各有各的编程侧要点。关于出产操控体系,其编程要点有两部分:一部分是设备驱动规范模块的规划,首要针对出产中很多相对独立的检测和操控信号,经过归类剖析,规划出各类设备的规范处理功用块,来完成这些设备的手动/主动开关/调理、报警检测、模仿、疏忽等操控功用,这部分规划包含各类开关量设备驱动功用块、接连量设备驱动功用块和调理回路驱动功用块的规划;另一部分是出产工艺流程操控程序的规划,依据出产工艺流程中每一进程的操控要求,在每个次序步中完成相应的操控动作,而这些动作指令是发送给设备的规范驱动模块,由规范模块处理后才影响现场设备。能够看出榜首部分的设备驱动规范模块规划是根底,它直接管理一切的输入/输出设备,出产工艺流程操控程序有必要经过他们才干发挥作用。下面就以啤酒酿制出产操控体系规划为例,论说开关量设备驱动模块的plc程序规划办法。
2 数字量设备操控模块的规划剖析 
  啤酒酿制出产触及很多的数字量信号,如阀位检测信号、物料高低位检测信号、气动阀门开关操控信号,电机启停操控信号等,如一个年产20万吨的啤酒发酵和过滤车间,其数字量设备的数量至少在千点以上。怎么按规范化、模块化的程序规划要求来编写这些数字量设备的操控块,使这些操控块既能通用于啤酒酿制设备,又能供给较全面的出产操作功用,这些是程序规划人员在动手写操控程序之前需求考虑的问题。在这里,经过剖析啤酒酿制出产操控设备的特色,能够依据这些设备的信号类型和操作要求,把一切数字量设备划分红8种操控类型,然后规划出相应的规范操控模块,就能够大大进步整个操控体系编程的功率,使操控程序具有好的可读性和移植性。
  2.1 数字量设备操控类型
  依据数字量设备的输入输出信号特色,笔者把它划分红八类:
  (1)榜首种是常开输入(io)的信号设备。该类设备只要输入信号,没有输出信号,且平常的输入信号为0。如液位的高位信号,管板上的弯管衔接状况信号等,它们正常时输入信号都为0,比及有改动了,需求提示或报警时才变为1。
  (2)第二种是常闭输入(ic)的信号设备。该类设备只要输入信号,没有输出信号,且平常的输入信号为1,与榜首种恰好相反。如液位的低位信号,压力容器的封闭锅盖检测信号,设备的急停信号等,它们正常时输入信号都为1,比及有改动了,需求提示或报警时才变为0。
  (3)第三种是单输出(out)且不带反应的操控设备。该类设备有一个开关输出信号,没有输入反应信号。如电磁阀,不带方位反应的单驱动气动蝶阀等。一般输出信号为0,对应于设备关,为1,对应于设备开。
  (4)第四种是单输出(out)且带“开”反应(io)的操控设备。该类设备有一个开关输出信号,有开到位时的输入反应信号。如带阀门开状况检测的单驱动气动蝶阀等。一般输出信号为0,设备是关的,反应信号为0;输出信号为1,设备是开的,反应信号为1;
  (5)第五种是单输出(out)且带“关”反应(ic)的操控设备。该类设备有一个开关输出信号,有关到位时的输入反应信号。如带阀门关状况检测的单驱动气动蝶阀等。一般输出信号为0,设备是关的,反应信号为1;输出信号为1,设备是开的,反应信号为0;
  (6)第六种是单输出(out)且带开关双反应(io,ic)的操控设备。该类设备有一个开关输出信号,有开到位和关到位两个输入反应信号。如带开到位和关到位检测的双驱动气动蝶阀等。一般输出信号为0,对应于设备关,为1,对应于设备开。开到位时一个反应信号为1,关到位时另一个反应信号为1。
  (7)第七种是单输出(out)且带运转(io)和报警(ic)双反应的操控设备。该类设备有一个开关输出信号,有运转状况和报警检测两个输入反应信号。如一般电机的开关操控等。一般输出信号out为0,对应于电机中止,为1,对应于电机发动;电机发动后主接触器闭合,运转反应信号io输入变为1;电机跳闸或其他毛病时,报警反应输入信号ic为0,没有报警时为1。
  (8)第八种是双输出(outl,outr)且带双运转(iol,ior)和报警(ic)的输入信号反应的操控设备。该类设备有左/右转(高/低速)两种输出信号,有左/右转(高/低速)两个运转状况反应信号和报警检测反应信号。如左/右转(高/低速)电机的开关操控等。一般一个输出信号为1,对应于电机左转,另一个输出信号为1,对应于电机右转,相应的有两个运转状况的反应信号。电机跳闸或其他毛病时,报警反应输入信号为0,正常时为1。
  其实第八种是两个第七种的组合操控,再加上一些输出指令的互锁逻辑。
  2.2 数字量设备的操作菜单
  上面,咱们依据开关量设备的信号特色,把一切开关量设备概括成八种类型。能够看出这些开关量设备的输入、输出信号较简略,可是依据啤酒出产的操作要求,开关设备的操作功用要比较完善,才干进步设备操作的灵活性。下面,针对八类设备的操作特色,剖析其相应操作菜单条的功用:
  先来看看较好了解的输出设备的操作菜单条。
  关于(3)类型单输出不带反应的设备,其操作功用简略,只要设备状况显现、手动/主动切换按钮、开关切换按钮等,其操作菜单如图1所示:

  阐明:
  open,close:指示设备当时开关状况,依据设备输入信号来判别。
  auto open/close:主动输出值,由工艺流程操控程序运转时赋值。
  interlocked:设备锁存位,坚持设备当时状况,不容许操作,一般是为了安全需求。
  manual/auto:主动、手动操控切换按钮。
  open/close:手动开、手动关切换按钮。
  ignore:疏忽按钮,疏忽设备的反应信号,强制输入信号跟从输出信号改动,然后也疏忽了报警。
  alarm:设备报警位。
  reset:报警复位按钮。
  关于(8)类型双输出带双反应的设备,其操作菜单如图3所示。能够看出,它是上一种类型的组合操控。

  关于没有输出,只要输入的(1)、(2)两种设备的操控,为了增强其操作功用,参阅输出设备的操控,赋予它有主动预置/手动模仿的输出功用,然后也就能够手动改动其状况和完成主动报警功用。这样一来,这两类设备的功用块处理进程就简直与d、e、f、g类的输出设备相同。
  (1)、(2)两种类型的输入信号设备,其操作菜单如如图4所示:
  图4阐明:
  on,off:指示设备当时开关状,on是需求提示或报警的状况。
  preset auto:主动预置输出值,当出产流程操控程序运转时,步程序预置期望的信号状况,假如输入信号与预置值不相同,则发生报警。
  alarm enable:设备报警使能。(输出信号设备也具有该功用,但没在菜单条上供给)
  simulate:主动预置/手动模仿切换。
  preset on/of f:改动手动模仿值。
  ignore:疏忽设备的反应信号,强制输入信号跟从输出信号改动,然后也疏忽了报警。
  reset:报警复位。
  八种开关量设备对应四种操作菜单,别离操作单输出信号设备、单输出单反应信号设备、双输出双反应信号设备和输入信号设备。仔细剖析这些操单的操作功用,能够看出它们的操作功用是根本共同的,所以它们对应的程序功用块的编程处理进程也是相同。
3 数字量设备处理功用块的plc程序规划
  经过把数字量设备划分红八种类型,并给出相应类型的操作菜单条,能够看出数字量设备的程序操控功用块具有如图5的一致结构。

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