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在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)中，大量采用了可編程序控制系統(tǒng)，可編程序控制器能在惡劣的工作環(huán) 境下正常工作，但其構(gòu)成的控制系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)、安裝、干擾等因素有時會出現(xiàn)故障。有些問 題是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時考慮不周造成的。根據(jù)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，本文闡述可編程序控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)時應(yīng)注意的問題。
1、一個系統(tǒng)中使用的成熟技術(shù)至少應(yīng)占到75%以上
“成熟技術(shù)”一是經(jīng)過一定的生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的可編程控制器產(chǎn)品或類似設(shè)計(jì)，或者確定能在未來的生產(chǎn)實(shí)踐中，經(jīng)得起考驗(yàn)；二是設(shè)計(jì)工作人員對于需要使用的技術(shù)要有經(jīng)驗(yàn)或有掌握它的能力。設(shè)計(jì)與配置一個可編程序控制系統(tǒng)選用的技術(shù)與設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行。因?yàn)橐粋�生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，一旦做出來，要長久使用下去，難以找到機(jī)會反復(fù)修改。設(shè)計(jì)的硬件系 統(tǒng)和編程軟件，其中某些缺欠，可能一直隱藏在已完成的系統(tǒng)中。若遇到發(fā)生破壞作用的條件，后果難以預(yù)料。
2、系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)要簡明而清晰
硬件結(jié)構(gòu)不要追求繁瑣，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)不要追求交叉因素太多，要力求使用可編程序控制器自 身配置的組網(wǎng)能力。在組成I/O機(jī)箱配套的模板時，建議型號簡單，力求一致，模板密度不宜過大。使用的結(jié)線點(diǎn)不宜過多，從目前機(jī)箱的制造和配線工藝來看，輸入與輸出配線密度不能太高。
3、控制系統(tǒng)的功能和管理系統(tǒng)的功能應(yīng)嚴(yán)格劃分界限
由于可編程序控制器組成的過程控制系統(tǒng)中的實(shí)時性要求很高，而網(wǎng)絡(luò)通信是允許暫時失 去通信聯(lián)系，過后自己能重新恢復(fù)，但是在重新恢復(fù)之前這一間隔時間可編程序控制器會處于失控。另外，在用多個可編程序控制器系統(tǒng)組成一個大系統(tǒng)時，對于主控制的關(guān)鍵命令，除了使用可編程序控制器自身的網(wǎng)絡(luò)通信傳送它的信息外，最好有使用它的I/O點(diǎn)做成的硬件聯(lián) 鎖，特別是兩者之間“急�！钡奶幚�；雖然兩個系統(tǒng)都在自身的通信掃描中互相變換著“停 止”或“急停”命令，但因一方在急停故障時已經(jīng)停止運(yùn)行，另一方并未收到已停止的信息 而照常運(yùn)行，其后果難測。可編程序控制器控制系統(tǒng)關(guān)鍵的“急�！睉�(yīng)先切除執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電源，然后將其信號送入可編程序控制器，這樣可取得設(shè)備安全保護(hù)的時間。
4、可編程序控制器的程序要簡明且可讀
用戶軟件的編寫是“平鋪直敘”，用戶軟件可看成是一個有序的“黑盒子”系列，每個“ 黑盒子”按照結(jié)構(gòu)化語言劃分，可分為幾種典型的語句。每個語句方式、手法可能十分單調(diào) ，但一定要明確。在設(shè)計(jì)與編寫這些語句時，若使用不易推理的邏輯關(guān)系太多，或者語 句因素太多，特殊條件太多，就會使人閱讀這些語句時十分難懂。因此，一個可編程控制器 的用戶軟件的可讀性，即編寫的軟件能為大多數(shù)人讀懂，能理解可編程控制器在執(zhí)行這個語 句時，“發(fā)生了什么”是十分重要的。每一段程序力求功能單一而流暢，這是軟件在使用和維護(hù)時的重要條件。
5、可編程序控制系統(tǒng)在硬件和軟件上的預(yù)置，有運(yùn)行檢測的關(guān)鍵監(jiān)視條件
可編程序控制系統(tǒng)配置了彩色圖形工作站/屏幕監(jiān)視，但從價(jià)格及反映現(xiàn)場狀態(tài)的時間來看，屏幕監(jiān)視尚不方便。關(guān)鍵的故障，或者在關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)備附近，可配置一些指示燈，它們可以用數(shù)字量輸出做成，用來監(jiān)視程序的正常運(yùn)行，或用來調(diào)試程序，在指示燈旁配以功能標(biāo)牌，可幫助操作人員確認(rèn)可編程序控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行和及時反映故障。
6、設(shè)計(jì)大中型可編程序控制系統(tǒng)時不要耗盡它的硬件和軟件資源
對于設(shè)計(jì)的新系統(tǒng)，硬件上至少要保留15%左右的冗余，在軟件編制時，同樣要估計(jì)用戶軟件對計(jì)算機(jī)資源的需要與用量。尤其對中間繼電器，計(jì)數(shù)器/定時器的使用，要留有余地 。因?yàn)樵谡{(diào)試和運(yùn)行后，軟件總會被修改、補(bǔ)充，甚至重新編制。已編制的軟件讓人無法修改和完善，在工程上是不實(shí)際的。