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優秀自動化工程師的註意事項


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精通工藝過程


自動化工程師往往關註控制方案和方法,而不重視工藝原理,這種想法是不可取的。例如,在鍋爐控制系統中,汽包液位是一個重要的控制引數,它反映了鍋爐負荷與給水的平衡關係。汽包液位過高會造成蒸汽帶水不利於過熱器執行,影響汽水分離效果;液位過低會造成鍋爐水迴圈的破壞,影響省煤器執行,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。當負荷突然增大,汽包壓力突然降低,水就會急劇汽化,出現大量氣泡,形成了“虛假液位”。為此,在控制方案設計中,常採用液位、蒸汽、給水三沖量控制。如果不瞭解工藝,使用簡單的液位控制系統,一旦發生“虛假液位”,則會影響生產甚至造成危險。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。 


選擇合適的網路


對於一個自動化工程(特別是中大規模控制系統)來講,選擇網路是很重要的,甚至有人提出了“網路就是控制器”的概念。首先,網路必須是開放的,以方便不同裝置的整合及未來系統規模的擴充套件;其次,針對不同網路層次的傳輸效能要求來選擇網路的形式,這必須在較深入地瞭解該網路標準的協議、機制的前提下進行;另外,綜合考慮系統成本、裝置相容性、現場環境適用性等具體問題,確定不同層次所使用的網路標準。一個實時系統的效能可從時間、可靠性和應用物件三個方面來衡量。


掌握plc掃描原理


與其它控制裝置比較,PLC最重要的特徵是“掃描”。PLC上電後,自動重覆執行程式掃描和I/O掃描,即輸入取樣、使用者程式執行和輸出掃清三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描週期。在輸入取樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態和資料,並將它們存入I/O 映象區中相應的單元內,輸入取樣結束後,轉入使用者程式執行和輸出掃清階段,即使輸入狀態和資料發生變化,I/O 映象區中的相應單元的狀態和資料也不會改變。在使用者程式執行階段,PLC按由上而下、先左後右的順序依次地掃描程式(梯形圖),根據邏輯運算的結果,掃清RAM儲存區或I/O映象區對應單元的狀態。在輸出掃清階段,根據I/O映象區內對應的狀態和資料掃清所有的輸出鎖存電路,再經輸出電路驅動相應的外設,這時,才是PLC 的真正輸出。可見,採用PLC程式控制的過程和結果與繼電器邏輯迴路是有區別的,特別是涉及到梯級的次序、脈衝訊號的捕捉等,與PLC的掃描原理是密切相關的。實踐中,大量的程式問題均源於此,常常會出現不可思議的結果。因此,設計PLC程式,必須精通PLC的基本原理。

力求結構化程式設計


全面提高程式的質量,提高程式設計效率,使程式具有良好的可讀性、可靠性、可維護性以及良好的結構,是每位程式設計者的標的。IEC61131-3是國際電工委員會(IEC)於1999年推出的用於工業控制領域的標準化程式語言,具有開放性、可移植性、結構化程式設計和結構化資料、檢錯和糾錯能力強等特點,適用於plc程式設計。採用結構化程式設計,便於構造程式(尤其是複雜的程式)、多人設計,除錯以及軟體管理。雖然軟體工程的思想已被絕大部分程式員所接受,但要將這種思想轉化為軟體開發過程中的自覺行為卻不是一件很容易的事。

重視抗幹擾措施


自動化系統應用於惡劣的工業現場,抗幹擾措施尤為重要。實踐中,經常出現由於幹擾導致除錯失敗甚至裝置損壞的事例。自動化系統的幹擾,有以下3類來源:1)空間輻射干擾;2)系統外部線路,包括電源線、訊號線、接地系統等引入的幹擾;3)系統內部電磁輻射及線路幹擾。針對這些幹擾,在工程實施中要考慮以下措施:1)在系統結構設計與裝置選型時,充分考慮環境適應性和電磁相容性;2) 採用效能優良的電源,抑制電網引入的幹擾;3)合理選擇和敷設電纜、電線;4)硬體上採取隔離裝置或濾波裝置;5)軟體上採取提高可靠性的措施,如數字濾波、定時校正參考點電位、資訊冗餘等;6)正確選擇接地方式,一般採用一點接地和串聯一點接地。    



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