電氣自動化工程師的工業(yè)要求及PLC的基本原理

　　1、精通工藝過程

　　自動化工程師往往關(guān)注控制方案和方法，而不重視工藝原理，這種想法是不可取的。例如，在鍋爐控制系統(tǒng)中，汽包液位是一個重要的控制參數(shù)，它反映了鍋爐負荷與給水的平衡關(guān)系。汽包液位過高會造成蒸汽帶水不利于過熱器運行，影響汽水分離效果；液位過低會造成鍋爐水循環(huán)的破壞，影響省煤器運行，容易使水全部汽化燒壞鍋爐甚至爆炸。影響汽包液位的因素除了加熱汽化這一正常因素外，還有蒸汽負荷和給水流量的波動。當(dāng)負荷突然增大，汽包壓力突然降低，水就會急劇汽化，出現(xiàn)大量氣泡，形成了“虛假液位”。為此，在控制方案設(shè)計中，常采用液位、蒸汽、給水三沖量控制。如果不了解工藝，使用簡單的液位控制系統(tǒng)，一旦發(fā)生“虛假液位”，則會影響生產(chǎn)甚至造成危險。因此，自動化工程師必須在工藝上下功夫，做到精通工藝過程。

　　2、選擇合適的網(wǎng)絡(luò)

　　對于一個自動化工程（特別是中大規(guī)模控制系統(tǒng)）來講，選擇網(wǎng)絡(luò)是很重要的，甚至有人提出了“網(wǎng)絡(luò)就是控制器”的概念。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴展；其次，針對不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求來選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準的協(xié)議、機制的前提下進行；另外，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場環(huán)境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準。一個實時系統(tǒng)的性能可從時間、可靠性和應(yīng)用對象三個方面來衡量。

　　3、掌握plc掃描原理

　　與其它控制設(shè)備比較，PLC最重要的特征是“掃描”。PLC上電后，自動重復(fù)執(zhí)行程序掃描和I/O掃描，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O 映象區(qū)中相應(yīng)的單元內(nèi)，輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。在用戶程序執(zhí)行階段，PLC按由上而下、先左后右的順序依次地掃描程序（梯形圖），根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新RAM存儲區(qū)或I/O映象區(qū)對應(yīng)單元的狀態(tài)。在輸出刷新階段，根據(jù)I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)，這時，才是PLC 的真正輸出?？梢?，采用PLC程序控制的過程和結(jié)果與繼電器邏輯回路是有區(qū)別的，特別是涉及到梯級的次序、脈沖信號的捕捉等，與PLC的掃描原理是密切相關(guān)的。實踐中，大量的程序問題均源于此，常常會出現(xiàn)不可思議的結(jié)果。因此，設(shè)計PLC程序，必須精通PLC的基本原理。