系统供电设计是指可编程控制器所需电源系统的设计。它包括供电系统的一般性保护措施、可编程控制器电源模块的选择和典型供电系统的设计。 可编程控制器一般都使用工频交流电源(220V,50Hz),电网的冲击、频率的波动将直接影响到实时控制系统的精度和可靠性。电网的瞬间变化可产生一定的干扰传播到可编程控制器系统中,电网的冲击甚至会给整个系统带来毁灭性的破坏。为了提高系统的可靠性和抗干扰性能,在可编程控制器供电系统中一般可采取隔离变压器、交流稳压器、ups电源、晶体管开关型稳压电源等供电措施。 1.隔离变压器。隔离变压器的初级和次级之间采用隔离屏蔽层,用漆包线或铜等非导磁材料绕成。初、次级间的静电屏蔽层与零电位线相接,再用电容耦合接地。采用了隔离变压器后可以有效隔离供电电源中的各种干扰信号,从而提高系统的抗干扰性。 2.交流稳压器。为了抑制电网电压的起伏波动,可编程控制器系统中要设置有交流稳压器。在选择交流稳压器时,其容量要留有余量,余量一般可按实际最大需求容量的30%计算。一方面可充分保证稳压特性;另一方面有助于交流稳压器的可靠工作。在实际应用中,有些可编程控制器对电源电压的波动具有较强的适应性,此时为了减少开支,也可不采用交流稳压器。 3. UPS电源。在一些实时控制中,系统的突然断电会造成较严重的后果,此时就要在供电系统中加入UPS电源(不间断电源)供电,可编程控制器的应用软件可进行一定的断电处理。当突然断电后,可自动切换到UPS电源供电,并按工艺要求进行一定的处理,使生产设备处于安全状态。在选择UPS电源时要注意所需的功率容量。 4.晶体管开关型稳压电源。晶体管开关型稳压电源用调节脉冲宽度的办法调整直流电压。这种开关电源在电网或其他外加电源电压变化很大时,对其输出电压并没有多大影响,从而提高了系统抗干扰的能力。 PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点、性能和差异分析 FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点、性能和差异作分析。 PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点 目前,在连续型流程生产工业过程控制中,有三大控制系统,即PLC、DCS和FCS。它们各自的基本特点如下: 1 PLC (1)从开关量控制发展到顺序控制、运算处理,是从下往上的; (2)逻辑控制、定时控制、 计数控制、 步进(顺序)控制、连续PID控制、 数据控制――PLC具有数据处理能力、 通信和联网等多功能; (3)可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站; (4)也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行; (5)PLC网络既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统; (6)主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。 2 DCS (1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication,Computer, Control、CRT)技术于一身的监控技术,是第四代过程控制系统。既有计算机控制系统控制算式先进、精度高、响应速度快的优点,又有仪表控制系统安全可靠、维护方便的要求; (2)从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键; (3)是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表; (4)模拟信号,A/D—D/A、带微处理器的混合。是由几台计算机和一些智能仪表智能部件组成,并逐渐地以数字信号来取代模拟信号。 (5)一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN; (6)DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)的3级结构。缺点是成本高,各公司产品不能互换,不能互操作,大DCS系统是各家不同的;
(7)用于大规模的连续过程控制,如石化、大型电厂机组的集中控制等。 |