新密自動(dòng)化控制柜-繼飛機(jī)電-保壓自動(dòng)化控制柜 ：

一、項(xiàng)目分析

工程技術(shù)人員首先要對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行分析，即項(xiàng)目工程的控制流程和每個(gè)流程的控制類(lèi)型，并對(duì)整個(gè)項(xiàng)目可能出現(xiàn)問(wèn)題做出預(yù)判。

（1）分析控制流程。分析控制流程時(shí)，建議繪制相關(guān)的控制流程圖，保壓自動(dòng)化控制柜，清晰的標(biāo)注每一步工作的內(nèi)容和到下一步的條件。

（2）分析控制類(lèi)型和預(yù)估PLC選型所需參數(shù)。一般PLC適用于四種控制類(lèi)型，即順序控制，過(guò)程控制，運(yùn)動(dòng)（或位置）控制和網(wǎng)絡(luò)通信等。工程技術(shù)人員在分析控制要求后，根據(jù)繪制的控制流程圖，將每個(gè)控制流程的控制類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，再根據(jù)項(xiàng)目的復(fù)雜程度將組合出控制類(lèi)型，因此前期準(zhǔn)確地分析每一步的控制類(lèi)型，將有助于選型的準(zhǔn)確和問(wèn)題的預(yù)估。

在分析項(xiàng)目控制類(lèi)型的同時(shí)，工程技術(shù)人員還要預(yù)估PLC選型所需要的重要參數(shù)值。如順序控制中的I/O點(diǎn)數(shù)；若使用編碼器，新密自動(dòng)化控制柜，要根據(jù)編碼器的參數(shù)計(jì)算其輸出脈沖的頻率值，進(jìn)而換算成PLC高速計(jì)數(shù)的脈沖頻率。再如，過(guò)程控制中模擬量數(shù)和模擬量精度、運(yùn)動(dòng)控制中PLC對(duì)于伺服驅(qū)動(dòng)器反饋信號(hào)的響應(yīng)速度和PLC高速脈沖輸出的數(shù)量，以及在網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，所選PLC是否支持相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型等參數(shù)。

二、預(yù)估可能出現(xiàn)的問(wèn)題

對(duì)于可能出現(xiàn)問(wèn)題的預(yù)估是工程分析中較難的環(huán)節(jié)。這不僅需要工程技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境和整個(gè)項(xiàng)目控制難點(diǎn)能夠較好地把握，還要對(duì)可能出現(xiàn)的突發(fā)情況和危險(xiǎn)具有前期預(yù)判。

（1）設(shè)備工作環(huán)境的把握。工程人員需要對(duì)生產(chǎn)環(huán)境有較全mian的認(rèn)識(shí)。如紡織機(jī)械所處工作環(huán)境的空氣濕度高、振動(dòng)較大，所以設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)時(shí)要做好防震處理。又如建材加工廠的環(huán)境溫度比較高，并且有很大的粉塵和較強(qiáng)的靜電，因此工程技術(shù)人員要在保證電氣控制柜通風(fēng)良好的前提下，進(jìn)一步做好防塵和除靜電處理。

設(shè)備工作環(huán)境的把握不僅僅局限于物理的環(huán)境，隨著PLC應(yīng)用的深入，更需考慮人員因素。如設(shè)備操作人員的素質(zhì)較低時(shí)，需要開(kāi)發(fā)較為簡(jiǎn)練的設(shè)備操作界面。

（2）項(xiàng)目難點(diǎn)的預(yù)期。項(xiàng)目難點(diǎn)的預(yù)期其實(shí)就是對(duì)項(xiàng)目核心問(wèn)題的把握。如噴氣織機(jī)設(shè)備的控制核心就是如何快速有序地控制電磁閥，利用壓縮空氣的摩擦力來(lái)牽引緯紗穿過(guò)紡織梭，完成紡織的引緯工作，這需要PLC具有非?？斓捻憫?yīng)速度。在確定項(xiàng)目難點(diǎn)后，工程技術(shù)人員可以根據(jù)難點(diǎn)來(lái)對(duì)PLC進(jìn)行選型。從整個(gè)項(xiàng)目的角度出發(fā)，項(xiàng)目的難點(diǎn)就是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，也是PLC選型的方向。

（3）項(xiàng)目危險(xiǎn)的前期預(yù)估。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)前期，工程技術(shù)人員需對(duì)本項(xiàng)目可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)情況進(jìn)行預(yù)判。如順序控制或運(yùn)動(dòng)控制中調(diào)試設(shè)備時(shí)對(duì)于誤動(dòng)作的防護(hù)；在過(guò)程控制中，測(cè)試時(shí)是否有高壓，高溫或者有毒有害物質(zhì)以及相關(guān)的防護(hù)措施。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)前期對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)估有助于加強(qiáng)工程技術(shù)人員的安全意識(shí)。

這款PLC曾經(jīng)是我每天的工作對(duì)象，大量用在ABB的MNS2.0和MNS3.0開(kāi)關(guān)柜中用作低壓進(jìn)線(xiàn)和母聯(lián)的備自投操作。

燈是發(fā)光二極管，與線(xiàn)圈并聯(lián)的。如果功能正常而僅僅只是燈不正常，說(shuō)明發(fā)光二極管本身或者限流電阻出了問(wèn)題。

此款PLC是ABB的早期產(chǎn)品，屬于AC31的50系列，是法國(guó)ABB生產(chǎn)的。目前ABB主推的PLC產(chǎn)品是AC500系列，因此該款PLC及其全部產(chǎn)品和部件都已經(jīng)退出銷(xiāo)售序列，只能自己設(shè)法維修。

維修很簡(jiǎn)單：把PLC殼的螺絲卸下，可以看見(jiàn)那幾只發(fā)光二極管。用萬(wàn)用表檢查一下，看看到底是二極管壞還是限流電阻壞，然后更換元件既可。

提個(gè)醒：供貨時(shí)隨機(jī)提供的PLC程序要保存好，將來(lái)升級(jí)時(shí)，可以直接輸入新款PLC。

本款PLC的程序使用IEC 61131-3的模塊化編程語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)，新款PLC對(duì)它的程序兼容。

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突然發(fā)現(xiàn)，圖片上的PLC只是左上側(cè)的第三個(gè)燈異常點(diǎn)燃。若確實(shí)如此，說(shuō)明程序運(yùn)行中存在BUG，但不會(huì)影響運(yùn)行。

等到合適時(shí)，把PLC工作電源斷電，然后再起動(dòng)，一般都能恢復(fù)正常。

電子工業(yè)的不斷發(fā)展，讓今天的處理器、電路板及元器件尺寸不停的縮小，這些技術(shù)慢慢的作用于PLC，使其更穩(wěn)定、可靠及堅(jiān)固，并帶來(lái)了功能的進(jìn)一步提升，比如更快速的處理器，可擴(kuò)充的內(nèi)存能力及新的特色通訊機(jī)制等。

　　為響應(yīng)市場(chǎng)需求，許多特性和功能正在從高往低端PLC遷移。例如，我們可以預(yù)期未來(lái)的小型PLC將擁有更多gao端PLC的特性，而中g(shù)ao端PLC也將提供更小、更緊湊的解決方案，以滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。

　　同時(shí)，PLC也因內(nèi)存成本和尺寸的減少而獲益。這些優(yōu)勢(shì)極大地提升本地化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，允許將PLC用在之前需要昂貴的數(shù)據(jù)抓取系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合。這也為其他功能的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)可能性，比如產(chǎn)品信息的板載存儲(chǔ)，以便于加快故障排除。

　　今天的PLC也從USB技術(shù)中受益匪淺，使得聯(lián)網(wǎng)、編程及對(duì)控制系統(tǒng)的監(jiān)控變得容易。隨著USB技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，以及更小的迷你USB連接器的出現(xiàn)，你可以期待在更多的小型PLC上看到這種通訊選項(xiàng)。

　　另外一個(gè)的例子是，從快速變化的消費(fèi)類(lèi)電子世界快速滲透到工業(yè)市場(chǎng)的非易失性便攜存儲(chǔ)設(shè)備。通過(guò)在一個(gè)小小的封裝里面提供大量的附加存儲(chǔ)空間，它們給PLC的用戶(hù)帶來(lái)了非常大的好處。這些可能的選項(xiàng)包括USB裝置，SD卡，miniSD以及MicroSD卡等，從而為終用戶(hù)、機(jī)械制造商及系統(tǒng)集成商增加高達(dá)32GB的額外存儲(chǔ)空間。

　　PLC和PAC的融合

　　許多工業(yè)控制器供應(yīng)商還在以PAC和PLC之間的異同為賣(mài)點(diǎn)，但是未來(lái)的自動(dòng)化工程師考慮他們的系統(tǒng)時(shí)，可能不會(huì)關(guān)心到底是何許名字，他們只會(huì)專(zhuān)注于性能和實(shí)際的功能。就像這兩種設(shè)備的定義和特性不斷演變樣，PLC和PAC將會(huì)彼此融合發(fā)展。

　　基于這種演變，在低端和gao端市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)大量的機(jī)會(huì)。隨著硬件技術(shù)的進(jìn)步，先進(jìn)的功能將進(jìn)入低端處理器。這將反過(guò)來(lái)推動(dòng)供應(yīng)商將更多功能和選擇融入高duan產(chǎn)品中。

　　高速處理器和更多的存儲(chǔ)空間將會(huì)促進(jìn)高功能的應(yīng)用，比如運(yùn)動(dòng)控制、視覺(jué)系統(tǒng)的集成及多種通訊協(xié)議的協(xié)同支持。當(dāng)然，PLC也將依舊保持其簡(jiǎn)單的特性來(lái)吸引更多用戶(hù)。

　　在PAC與PLC相互融合期間，我們可以看到這兩種產(chǎn)品自身不斷地完善和進(jìn)步。PAC可以允許用戶(hù)在傳統(tǒng)意義的工業(yè)自動(dòng)化的領(lǐng)域進(jìn)行拓展，鼓勵(lì)供應(yīng)商研發(fā)新的產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。

　　這些需求向產(chǎn)品設(shè)計(jì)者發(fā)起挑戰(zhàn)：迫使他們尋找新的方向，如支持現(xiàn)有的元器件構(gòu)建一個(gè)新的系統(tǒng)以滿(mǎn)足嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境。未來(lái)的挑戰(zhàn)將包括提供可連接性，存儲(chǔ)的擴(kuò)展能力，以及控制器處理能力的提升，以應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的應(yīng)用，同時(shí)還要求維持甚至降低終產(chǎn)品的成本。

　　梯形語(yǔ)言：不說(shuō)再見(jiàn)

　　50年前，硬接線(xiàn)的繼電器邏輯被梯形語(yǔ)言替代，這種語(yǔ)言為熟悉繼電器邏輯的技術(shù)人員和工程人員帶來(lái)了便利，但是它也有其局限性，尤其是在過(guò)程控制及數(shù)據(jù)處理應(yīng)用中。

　　IEC61131-3提供了對(duì)于工業(yè)控制器的另一種編程語(yǔ)言，但是梯形語(yǔ)言還是有其自身的優(yōu)勢(shì)，并且一直顯示著它的魅力。雖然對(duì)于過(guò)程控制來(lái)說(shuō)，有連續(xù)功能圖示，結(jié)構(gòu)化的文本對(duì)于數(shù)據(jù)處理也是不錯(cuò)的，其他的IEC語(yǔ)言也有自己的優(yōu)點(diǎn)。但是梯形語(yǔ)言仍將是PLC編程語(yǔ)言。

　　供應(yīng)商及他們的客戶(hù)采購(gòu)內(nèi)置梯形語(yǔ)言邏輯編程的PLC，定做自動(dòng)化控制柜，并使用此類(lèi)的PLC控制大量的基礎(chǔ)設(shè)備。也有大量的工程師、技術(shù)員、電器工程師及維護(hù)工人傾向于梯形語(yǔ)言這種簡(jiǎn)單的編程技術(shù)。不論硬件如何發(fā)展，這種語(yǔ)言還會(huì)作為PLC的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)很久。

　　雖然梯形邏輯語(yǔ)言可以作為簡(jiǎn)單的機(jī)器控制的基石，但功能塊編程技術(shù)可以減少代碼數(shù)量，短路保護(hù)自動(dòng)化控制柜，尤其是需要將PLC代碼融入統(tǒng)一編程環(huán)境的時(shí)候。

　　統(tǒng)一的編程環(huán)境

　　將PLC、運(yùn)動(dòng)控制及人機(jī)界面(HMI)的編程結(jié)合到一個(gè)統(tǒng)一的環(huán)境，是未來(lái)幾年的一種趨勢(shì)。將PLC和HMI集成在同一機(jī)架上可能會(huì)成為下一個(gè)趨勢(shì)，不管顯示器是包含在組件中還是作為外部選項(xiàng)。無(wú)論同樣的處理器還是集成到PLCI/O機(jī)架的HMI模塊，當(dāng)前的技術(shù)都能夠支持這兩種方式的組態(tài)。

　　有一個(gè)編程環(huán)境對(duì)于大多數(shù)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是理想的，只要不是太復(fù)雜。這些模塊結(jié)合的好處包括減少學(xué)習(xí)周期和研發(fā)時(shí)間。但是，如果這個(gè)編程環(huán)境并不是設(shè)計(jì)合理，那么將會(huì)變得笨重的和不易操作。

　　擁有統(tǒng)一的編程環(huán)境的重要一步是確保設(shè)備之間可以共享同一個(gè)標(biāo)簽名數(shù)據(jù)庫(kù)。標(biāo)簽名是在程序和過(guò)程之間的重要連接。建立數(shù)據(jù)庫(kù)是一項(xiàng)耗時(shí)的工程，減少這些重復(fù)的任務(wù)會(huì)縮短整體研發(fā)時(shí)間并減少錯(cuò)誤幾率。

　　迎接無(wú)線(xiàn)的時(shí)代

　　在過(guò)去的幾十年特別是90年代早期，在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域出現(xiàn)了大量的不同的通訊網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。隨著時(shí)間的推移，這些不同的選擇逐漸剩下幾。跟消費(fèi)類(lèi)電子PC與其外設(shè)一樣，這種趨勢(shì)將會(huì)持續(xù)，未來(lái)會(huì)聚焦于可以自我配置的即插即用方案。

　　其實(shí)并沒(méi)有必要去關(guān)注這些通訊技術(shù)是否能達(dá)到真正的實(shí)時(shí)，因?yàn)橐蕴W(wǎng)和其他許多工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的原始速度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于絕大多數(shù)應(yīng)用的需求的。

　　關(guān)于本地存儲(chǔ)設(shè)備和其他裝置的通用接口，USB雖可用，但是有其限制。USB是即插即用的，但是給USB集成硬件和軟件是需要設(shè)備供應(yīng)商額外投入的。正因如此，工業(yè)硬件供應(yīng)商的緩慢變化，如條碼識(shí)別器和電子稱(chēng)等硬件供應(yīng)商在短期內(nèi)仍將采用RS232接口。

　　目前，高PLC的通訊接口可以適應(yīng)多種協(xié)議。預(yù)計(jì)未來(lái)隨著用戶(hù)需求的標(biāo)準(zhǔn)化，這種情況有望得到改觀，可能僅僅只有以太網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)形式，或者再加上一種可能的選項(xiàng)工業(yè)藍(lán)牙。

　　這是一個(gè)無(wú)線(xiàn)的時(shí)代，但是，在我們看到商業(yè)和工業(yè)無(wú)線(xiàn)通訊協(xié)議的大融合之前，工業(yè)應(yīng)用確實(shí)需要在更廣范圍內(nèi)具有魯棒性的無(wú)線(xiàn)技術(shù)，并確保數(shù)據(jù)的完整性。

　　在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)，我們也看到了進(jìn)步：從新的Wi-Fi(802.11n)，ZigBee(802.15.4)協(xié)議到點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，網(wǎng)狀連接及藍(lán)牙和近場(chǎng)通訊的興起，但是目前這些并沒(méi)有成為執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù)的工廠底層適用的解決方案。未來(lái)在適合無(wú)線(xiàn)應(yīng)用的遠(yuǎn)程終端設(shè)備(RTU)，或者一些非關(guān)鍵的監(jiān)控應(yīng)用(不要求實(shí)時(shí)控制)中，或?qū)⒏鼜V泛地采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)。

　　全集成工廠

　　在PLC的未來(lái)引人注目的變化應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)系統(tǒng)或其他高層級(jí)系統(tǒng)與工廠層的集成。在過(guò)去，主要的一體化任務(wù)是提取機(jī)器和過(guò)程數(shù)據(jù)，并將之向上傳到那些高層級(jí)系統(tǒng)。未來(lái)，采用hooks和函數(shù)等的新技術(shù)將會(huì)簡(jiǎn)化這種集成。

　　鑒于此，控制器制造商在設(shè)計(jì)PLC解決方案時(shí)，需要更多地考慮用戶(hù)的需求。這種方案不僅僅用于控制，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫操作，并提供數(shù)據(jù)給需要的用戶(hù)。這可能包括提供通過(guò)瀏覽器或者移動(dòng)app提供數(shù)據(jù)的接入，或者包括接入數(shù)據(jù)庫(kù)的工具。

　　增強(qiáng)的通訊、提高的處理速度和更大的存儲(chǔ)容量賦予PLC管理自己產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的能力。這是PLC的自然發(fā)展趨勢(shì)。

　　雖然形式、用途和性能將會(huì)有大幅度的變化，但是在未來(lái)，PLC這個(gè)名詞依然會(huì)作為很多的工業(yè)自動(dòng)化控制器的名字延續(xù)下去。PLC的尺寸會(huì)持續(xù)減小，硬件的發(fā)展也將為PLC帶來(lái)新的特性和功能。軟件和通訊能力的提升，將賦予PLC這個(gè)悠久的名字一個(gè)全新的定位——工業(yè)自動(dòng)化平臺(tái)。