湖北西门子S7-400一级代理商（欢迎您）

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在可编程逻辑控制器(PLC)和分布式控制系统(DCS)之间如何抉择，要取决于具体的项目和工厂类型。因为应用场合不同，对控制系统的要求也各不相同。
自动化项目要想成功，首先需要自动化工程师、设计工程师一起评估应用需求，然后选择较有效的控制系统平台。这些决定将会对工厂的经营业绩带来长远的影响，在某些情况下，影响可长达25年甚至更多。大多数控制系统的决策，可归结为选择可编程逻辑控制器(PLC)或分布式控制系统(DCS)。有时，某种选择非常适合于一个工厂，而在另外一种情况下，它可能就不适用了。在选择控制系统时考虑的因素越多，就越有助于实现短期和*目标。
控制系统平台，对自动化系统满足优化生产、维持可用性和获取数据等需求的方式，会有一定的影响。在选择控制系统方面缺乏远见，也可能会影响未来的扩展、流程优化、用户满意度和公司利润。
除了一些基本准则之外(比如如何控制过程)，设计团队还必须考虑安装、可扩展性、维护、保养等方面的各种因素。
目前，虽然对小设备来讲，PLC系统可能是较划算的，但DCS系统则提供了更具经济性的可扩展能力，更可能获得较高的初始投资回报。
PLC是一种工业计算机，用于控制生产制造过程，如机器人、高速包装、装瓶和运动控制等。在过去20年里，PLC增添了更多的功能，为小型工厂和装置创造了更多的效益。PLC通常是单机系统运行，但也可以与其它系统集成，经由通信来实现彼此之间的连接。由于每个PLC都有自己的数据库，因此集成需要控制器之间某种程度的映射。这使PLC特别适用于那些对扩展没有太大需求的小型应用程序。
DCS系统则将控制器分散在自动化系统中，并提供通用的接口、*的控制、系统级数据库以及易于共享的信息。传统上，DCS主要应用于过程工艺和比较大的工厂，在整个工厂的生命周期中，大型系统应用程序更容易维护。
PLC和DCS系统一般分别适用于离散和过程生产制造。使用PLC系统的离散生产制造设施，一般由单独的生产装置组成，主要用于完成部件的组装，例如打标签、填充或研磨等。过程制造设施，通常使用自动化系统，以连续和批处理的方式按照配方而不是按件生产。大型连续加工设备，如炼油厂和化工厂，都使用DCS自动化系统。混合应用通常同时使用PLC系统和DCS系统。为某个应用选择控制器，需要考虑过程的规模、可扩展性和未来的更新计划、集成需求、功能、高可用性以及工厂设施整个生命周期的投资回报等等诸多因素。
过程规模：需要多少输入/输出(I/O)点？小系统(<300个I/O点)可能预算较少，因此用PLC系统更适合。想要将DCS系统应用到较小的项目上，其实并不容易，相反，它在大工厂应用中更能发挥其功能。由于拥有全局数据库，DCS系统更易于管理和升级，任何变更都是全局性的。
升级计划：规模较小的工业过程可以适用PLC系统，但如果该过程需要扩展或升级，则需要增加更多的PLC硬件和数据库，并且需要进行单独维护。这是一个耗时、费力的过程，而且容易出现错误。DCS系统更容易升级，比如可以从*集线器对用户受信进行管理，因此就更易于保养和维护。
集成需求：对于单机装置，PLC系统是理想选择。当工厂配置多个PLC系统时，就会产生相互连接的要求。这一般很难实现，因为通常需要利用通信协议对数据进行映射。集成当然没有问题，但当有变更需求时，那用户的麻烦就来了：一旦某个PLC系统做了变更，就可能会导致两个PLC不能正常通讯，这是因为数据映射受到影响的缘故。对DCS系统而言，则根本不需要映射，配置变更只是一个简单的过程；控制器是系统自带的。
功能需求：某些行业和设施需要历史数据库、流线型的报警管理、以及配置通用用户接口的*控制室。有些则需要制造执行系统(MES)的集成、*的控制和资产管理。DCS系统内置这些应用，使其很容易被添加到自动化工程应用中，而无需增加独立的服务器，也不会增加集成成本。从这方面讲，DCS系统经济性更高，而且可以提高生产力，降低风险。
生命周期投资回报率：设施的需求，因行业而异。对于规模较小的工艺工程，没有扩展需求，也不需要与其它工艺过程区域集成，因此PLC系统具有较好的投资回报率。DCS系统可能具有较高的安装成本，但从全生命周期来看，DCS系统所带来的产量增加和安全效益，会抵消一部分成本。
平衡短期需求与*愿景，对操作确定性和改善工厂运行、维护非常关键。

 
PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数，少的十几点、几十点，多的可到几百、几千，乃至几万点，因为它能联网，点数几乎不受限制，不论若干点都能控制，所控制的逻辑成绩能够是多种多样的：组合的、时序的、即时的、延时的、不需计数的、需要计数的、固定顺序的、随机事情的等等，均可停止。
 
PLC的硬件布局是可变的，软件法式是可编的，用于控制时，异常灵活。需要时可编写多套或多组法式，依需要挪用。它很适应于工业现场多工况、多状况变更的需要。
 
用PLC停止开关量控制实例是许多的，冶金、机器、轻工、化工、纺织等等，几乎一切工业行业都需要用到它。今朝，PLC首用的目的，也是其余控制器无法与其比较的，便是它能便利并靠得住地用于开关量的控制。
 
二、用于模仿量控制
 
模仿量，如电流、电压、温度、压力等等，它的大小是持续变更的。工业生产，特别是持续型生产过程，常要对这些物理量停止控制。
 
作为一种工业控制电子装配，PLC若不能对这些量停止控制，那是一大不敷，为此各PLC厂家都在这方面停止大批的开辟。今朝，不只大型、中型机能够停止模仿量控制，便是小型机，也能停止如许的控制。PLC停止模仿量控制，要设置装备摆设有模仿量与数字量互相转换的A/D、D/A单位。它也是I/O单位，不外是特别的I/O单位。
 
A/D单位是把外电路的模仿量，转换成数字量，而后送入PLC;D/A单位，是把PLC的数字量转换成模仿量，再送给外电路。作为一种特别的I/O单位，它仍具备I/O电路抗干扰、内外电路断绝、与输出输出继电器(或外部继电器，它也是PLC事情内存的一个区，可读写)互换信息等等特色。
 
这里的A/D中的A，多为电流，或电压，也有温度。D/A中的A，多为电压，或电流。电压、电流变更规模多为0～5V，0～10V，4～20mA，有的还可处置正负值的。这里的D，小型机多为8位二进制数，中、大型多为12位二进制数。A/D、D/A有单路，也有多路。多路占的输出输出继电器多。有了A/D、D/A单位，余下的处置都是数字量，这对有信息处置能力的PLC并不难。中、大型PLC处置能力更强，不只可停止数字的加、减、乘、除，还可开方、插值，还可停止浮点运算，有的另有PID指令，可对误差制量停止比例、微分、积分运算，进而发生响应的输出，计算机能算的它几乎都能算。
 
如许，用PLC完成模仿量控制是*可能的。
 
PLC停止模仿量控制，另有A/D、D/A组合在一起的单位，并可用PID或隐约控制算法完成控制，可得到很高的控制品质。用PLC停止模仿量控制的利益是，在停止模仿量控制的同时，开关量也可控制。这个长处是其余控制器所不具备的，或控制的完成不如PLC便利。固然，若纯为模仿量的体系，用PLC可能在性能价格比上不如用调节器。
 
三、用于活动控制
 
现实的物理量，除开关量、模仿量，另有活动控制。如机床部件的位移，常以数字量表现。活动控制，有用的方法是NC，即数字控制技巧。这是50年月诞生于美国的基于计算机的控制技巧。现今已很遍及，并也很*。今朝，先辈国度的金属切削机床，数控化的比率已跨越40%～80%，有的乃至更高。PLC也是基于计算机的技巧，并日益*。PLC可接管计数脉冲，频率可高达几k到几十k赫兹，可用多种方法接管这脉冲，还可多路接管。有的PLC另有脉冲输出功效，脉冲频率也可达几十k，有了这两种功效，加之PLC有数据处置及运算能力，若再装备响应的传感器(如扭转编码器)或脉冲伺服装配，则完*够依NC的道理完成各种控制。高、中档的PLC，还开辟有NC单位，或活动单位，可完成点位控制。活动单位还可完成曲线插补，可控制曲线活动。以是，若PLC设置装备摆设了这类单位，则完*够用NC的方法，停止数字量的控制。新开辟的活动单位，乃至还发行了NC技巧的编程语言，为更好地用PLC停止数字控制供给了便利。
 
四、用于数据收集
 
跟着PLC技巧的成长，其数据存储区愈来愈大。如德维森公司的PLC，其数据存储区(DM区)可到达9999个字。如许庞大的数据存储区，能够存储大批数据。数据收集能够用计数器，累计记载收集到的脉冲数，并准时地转存到DM区中去。数据收集也可用A/D单位，当模仿量转换成数字量后，再准时地转存到DM区中去。PLC还可设置装备摆设上小型打印机，按期把DM区的数据打进去。
 
PLC也可与计算机通信，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处置。这时候，PLC即成为计算机的数据终端。
 
电力用户曾利用PLC，用以及时记载用户用电环境，以完成分歧用电光阴、分歧计价的免费方法，勉励用户在用电低谷时多用电，到达正当用电与勤俭用电的目的。
 
五、用于旌旗灯号监控
 
PLC自检旌旗灯号许多，外部器件也许多，多半利用者未充分发挥其感化。实在，*可利用它停止PLC本身事情的监控，或对控制工具停止监控。对一个繁杂的控制体系，特别是主动控制体系，监控以致进一步能自诊断是异常需要的，它可减少体系的毛病，出了毛病也好查找，可进步累计均匀无毛病运转光阴，低落毛病修复光阴，进步体系的靠得住性。
 

PLC控制系统
日常维护
PLC控制系统的日常维护和保养比较简单，主要是更换保险丝和锂电池,基本没有其它易损元器件。由于存放用户程序的随机存储器(RAM)、计数器和具有保持功能的辅助继电器等均用锂电池保护，锂电池的寿命大约为5年，当锂电池的电压逐渐降低到一定程度时，PLC基本单元上电池电压跌落到指示灯亮，提示用户注意有锂电池所支持的程序还可保留一周左右，必须更换电池，这是日常维护的主要内容。
调换锂电池的步骤为：
 
■在拆装前，应先让PLC通电15秒以上(这样可使作为存储器备用电源的电容器充电，在锂电池断开后，该电容可对PLC做短暂供电，以保护RAM 中的信息不丢失)；
 
■断开PLC的交流电源；
 
■打开基本单元的电池盖板；
 
■取下旧电池，装上新电池；
 
■盖上电池盖板。
 
注意更换电池时间要尽量短，一般不允许超过3分钟。如果时间过长，RAM中的程序将消失。
 
此外,应注意更换保险丝时要采用型号的产品。
 
I/O模块的更换
 
若需替换一个模块，用户应确认被安装的模块是同类型。有些I/O系统允许带电更换模块，而有些则需切断电源。若替换后可解决问题，但在一相对较短时间后又发生故障，那么用户应检查能产生电压的感性负载，也许需要从外部抑制其电流尖峰。如果保险丝在更换后易被烧断，则有可能是模块的输出电流超限，或输出设备被短路。
 
PLC的故障诊断是一个十分重要的问题，是保证PLC控制系统正常、可靠运行的关键。本文对常用的故障诊断方法进行了探讨。在实际工作过程中，应充分考虑到对PLC的各种不利因素，定期进行检查和日常维护，以保证PLC控制系统安全、可靠地运行。

PLC的硬件组成部分都有哪些
PLC的硬件主要由*处理器(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口电源等部分组成。其中，CPU是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。
 
对于整体式PLC，所有部件都装在同一机壳内；对于模块式PLC，各部件独立封装成模块，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上。无论是哪种结构类型的PLC，都可根据用户需要进行配置与组合。
 
尽管整体式与模块式PLC的结构不太一样，但各部分的功能作用是相同的，下面对PLC主要组成各部分进行简单介绍。
 
1、*处理单元(CPU)
 
同一般的微机一样，CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 随机型不同而不同，常用有三类：通用微处理器(如Z80、8086、80286等)、单片微处理器(如8031、8096等)和位片式微处理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微处理器和单片微处理器；中型PLC大多采用16位通用微处理器或单片微处理器；大型PLC大多采用高速位片式微处理器。
 
目前，小型PLC为单CPU系统，而中、大型PLC则大多为双CPU系统，甚至有些PLC中多达8 个CPU。对于双CPU系统，一般一个为字处理器，一般采用8位或16位处理器；另一个为位处理器，采用由各厂家设计制造的芯片。字处理器为主处理器，用于执行编程器接口功能，监视内部定时器，监视扫描时间，处理字节指令以及对系统总线和位处理器进行控制等。位处理器为从处理器，主要用于处理位操作指令和实现PLC编程语言向机器语言的转换。位处理器的采用,提高了PLC的速度，使PLC更好地满足实时控制要求。
 
在PLC中CPU按系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进行工作，归纳起来主要有以下几个方面：
 
1)接收从编程器输入的用户程序和数据。
 
2)诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。
 
3)通过输入接口接收现场的状态或数据，并存入输入映象寄有器或数据寄存器中。
 
4)从存储器逐条读取用户程序，经过解释后执行。
 
5)根据执行的结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，通过输出单元实现输出控制。有些PLC还具有制表打印或数据通信等功能。
 

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