3BHB006943R0001 UNS0885A-Z 卡件

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PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計

在控制系統(tǒng)設(shè)計之前，需要對系統(tǒng)的方案進行論證。主要是對整個系統(tǒng)的可行性作一個預(yù)測性的估計。在此階段一定要全面地考慮到設(shè)計和實施此系統(tǒng)將會遇到的各種問題。如果沒有做過相關(guān)項目的經(jīng)驗，應(yīng)當在實地仔細考察，并詳細地論證設(shè)計此系統(tǒng)中的每一個步驟的可行性。特別是在硬件實施階段中，稍有不慎，就會造成很大的麻煩，輕則系統(tǒng)不成功，重則會造成嚴重的人員和財產(chǎn)的損失。工程實施的過程中的阻礙，往往都是由于這一步?jīng)]有做足工夫而導(dǎo)致的。

系統(tǒng)的總體設(shè)計關(guān)系到整個系統(tǒng)的總體構(gòu)架，每個細節(jié)都必須經(jīng)過反復(fù)斟酌。首先要能夠滿足用戶提出的基本要求；其次是確保系統(tǒng)的可靠性，不可以經(jīng)常出現(xiàn)故障，就算出現(xiàn)故障也不會造成大的損失；然后在經(jīng)濟性等方面予以考慮。

一般來說，在系統(tǒng)總體設(shè)計時，需要考慮下面幾個問題：

（1）確定系統(tǒng)是用PLC單機控制，還是PLC聯(lián)網(wǎng)控制；確定系統(tǒng)是采用遠程I/O還是本地I/O。主要根據(jù)系統(tǒng)的大小及用戶要求的功能來選擇。對于一般的中小型過程控制系統(tǒng)來說，PLC單機控制已基本能夠滿足功能要求。但也可借鑒集散控制系統(tǒng)的理念，即將危險和控制分散，管理與監(jiān)控集中。這樣可以大大提高系統(tǒng)的可靠性。

（2）是否需要與其它部分通信。一個完整的控制系統(tǒng)，至少會包括三個部分：控制器、被控對象和監(jiān)控系統(tǒng)。所以對于控制器來說，至少要跟監(jiān)控系統(tǒng)之間進行通訊。至于是否跟另外的控制單元或部門通訊要根據(jù)用戶的要求來決定。一般來說，如果用戶沒有要求，也都會留有這樣的通訊接口。

（3）采用何種通信方式。一般來說，在現(xiàn)場控制層級用PROFIBUSDP；而從現(xiàn)場控制層級到監(jiān)控系統(tǒng)的通訊用PROFINET。但有時候也可互相通用，根據(jù)具體情況選擇合適的通信方式。

（4）是否需要冗余備份系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的所要求的安全等級，選擇不同的辦法。在數(shù)據(jù)歸檔時，為了讓歸檔數(shù)據(jù)不丟失，可以使用OS服務(wù)器冗余；在自動化站（AutomationStation，AS），為了使系統(tǒng)不會因故障而導(dǎo)致停機或不可預(yù)知的結(jié)果，可以使用控制器冗余備份系統(tǒng)。選擇適當?shù)娜哂鄠浞?，可以使系統(tǒng)的可靠性得到大幅提高。

確定系統(tǒng)的操作站、過程控制站的數(shù)目和位置，相互之間是怎樣連接的。是否需要工業(yè)以太網(wǎng)交換機。

一般情況下，現(xiàn)場控制室和主控制室與電氣控制柜分別安放在兩個地方，且距離較遠，為保證信號的穩(wěn)定可靠，會考慮用光纜來連接各自的交換機。同時，為了通訊線路的冗余，會考慮選用帶榮譽管理功能的工業(yè)以太網(wǎng)交換機，將現(xiàn)場操作站和過程控制站組成一個光纖環(huán)網(wǎng)。這樣，即使有一個方向的通訊斷開，也可通過另一個方向繼續(xù)通訊。

對于過程控制站和現(xiàn)場信號之間的連接，傳統(tǒng)的連接方式是將現(xiàn)場信號直接通過硬件連接到過程控制站上。這樣如果距離太遠，信號傳輸會有損耗，尤其是模擬量信號。且當信號點很多時，布線也較復(fù)雜，浪費材料。所以，一般需在現(xiàn)場安裝分布式I/O從站（如果現(xiàn)場為危險區(qū)，需選用本質(zhì)安全型的分布式I/O從站），將現(xiàn)場信號直接連接到I/O從站上，在通過現(xiàn)場總線的方式將信號傳送到過程控制站。

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