9907-167數(shù)字調(diào)速控制器庫存商,特點(diǎn)和功能

9907-167數(shù)字調(diào)速控制器庫存商,特點(diǎn)和功能

產(chǎn)品描述
該設(shè)備是 Woodward Inc. 系列控制單元提供的幾個(gè)單元之一。這些單元被設(shè)計(jì)為一系列數(shù)字控制模塊。它們被構(gòu)建為能夠在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配置，配置為控制特定的應(yīng)用程序并能夠在未來改變它。這些裝置非常靈活，主要用于蒸汽輪機(jī)控制，但能夠控制公用渦輪發(fā)電機(jī)和渦輪膨脹機(jī)型號(hào)。
該單元被列為 9907-170，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 Woodward 505E 基于微處理器的控制單元。它使用一個(gè)或兩個(gè)分離級(jí)執(zhí)行器來運(yùn)行蒸汽渦輪機(jī)，以運(yùn)行入口蒸汽閥。9907-170 能夠操作蒸汽輪機(jī)的單次抽汽和進(jìn)氣。
505E 系列配備基于菜單的軟件，該軟件能夠指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)工程師針對(duì)特定發(fā)電機(jī)或驅(qū)動(dòng)應(yīng)用程序進(jìn)行編程控制功能。
物理上，9907-170 配備了一個(gè) 32 位微處理器單元來處理控制能力，然后是一系列印刷電路板。在外部，有一個(gè)安裝設(shè)置附件，可以安裝在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)面板內(nèi)。另一個(gè)外部功能是嵌入在前面板中的操作員控制面板。此控制面板顯示兩行文本，每行 24 個(gè)字符。該面板用于配置 9907-170 裝置的操作規(guī)范。

數(shù)字控制系統(tǒng)又稱為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是在自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。20世紀(jì)50年代中期，經(jīng)典控制理論已經(jīng)發(fā)展得十分成熟，而且在很多工程技術(shù)領(lǐng)域中得到成功應(yīng)用。 具體的來說，數(shù)字控制系統(tǒng)是指采用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種控制功能的自動(dòng)控制系統(tǒng)。其主要類型是以計(jì)算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)多級(jí)控制系統(tǒng)和分散控制系統(tǒng)。
數(shù)字程序控制系統(tǒng)（numerical control systems），是指用代表加工順序、加工方式和加工參數(shù)的數(shù)字碼作為控制指令的數(shù)字控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)數(shù)字程序控制系統(tǒng)稱數(shù)控(NC)系統(tǒng)。在數(shù)控系統(tǒng)中通常配備專用的電子計(jì)算機(jī)，反映加工工藝和操作步驟的加工信息用數(shù)字代碼預(yù)先記錄在穿孔帶、穿孔卡、磁帶或磁盤上。系統(tǒng)在工作時(shí)，讀數(shù)機(jī)構(gòu)依次將代碼送入計(jì)算機(jī)并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)形式的電脈沖，用以控制工作機(jī)械按照順序完成各項(xiàng)加工過程。數(shù)控系統(tǒng)的加工精度和加工效率都較高，特別適合于工藝復(fù)雜的單件或小批量生產(chǎn)。它廣泛用于工具制造、機(jī)械加工、汽車制造和造船工業(yè)等。

數(shù)字控制系統(tǒng)的控制過程可分為三部：
1.實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)。對(duì)被控對(duì)象的被控參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，同時(shí)傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
2.實(shí)時(shí)決策。對(duì)采集到的被控參數(shù)的狀態(tài)量進(jìn)行分析，并按照某種控制算法計(jì)算出控制量，決定下一步的控制過程。
3.實(shí)時(shí)控制。根據(jù)決策實(shí)時(shí)地向執(zhí)行器發(fā)出控制信號(hào)。
“實(shí)時(shí)”是指信號(hào)的輸入、計(jì)算、輸出都要在采樣間隔內(nèi)完成。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的這種控制作用不斷地重復(fù)，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠按照一定的動(dòng)態(tài)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行工作，并且使整個(gè)控制系統(tǒng)達(dá)到所需要的性能指標(biāo)；同時(shí)對(duì)被控參數(shù)和設(shè)備本身所出現(xiàn)的異常狀態(tài)能夠進(jìn)行監(jiān)測(cè)和處理。

在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。
在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過程映像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程映像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。
輸出刷新
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)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(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。
小結(jié)
根據(jù)上述過程的描述，可以對(duì)PLC工作過程的特點(diǎn)小結(jié)如下：
①PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，這種方式減少了外界干擾的影響。
②PLC的工作過程是循環(huán)掃描的過程，循環(huán)掃描時(shí)間的長(zhǎng)短取決于指令執(zhí)行速度、用戶程序的長(zhǎng)度等因素。
③輸出對(duì)輸入的影響有滯后現(xiàn)象。PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，當(dāng)采樣階段結(jié)束后，輸入狀態(tài)的變化將要等到下一個(gè)采樣周期才能被接收，因此這個(gè)滯后時(shí)間的長(zhǎng)短又主要取決于循環(huán)周期的長(zhǎng)短。此外，影響滯后時(shí)間的因素還有輸入濾波時(shí)間、輸出電路的滯后時(shí)間等。
④輸出映像寄存器的內(nèi)容取決于用戶程序掃描執(zhí)行的結(jié)果。
⑤輸出鎖存器的內(nèi)容由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決定。
⑥PLC當(dāng)前實(shí)際的輸出狀態(tài)由輸出鎖存器的內(nèi)容決定。

在制造工業(yè)中存在大量的開關(guān)量為主的開環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作號(hào)按照時(shí)序動(dòng)作;另外還有與順序、時(shí)序無關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制;以及大量的開關(guān)量、脈沖量、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器、模擬量的越限報(bào)警等狀態(tài)量為主的—離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。由于這些控制和監(jiān)視的要求，使PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。PLC廠家在原來CPU模板上提逐漸增加了各種通訊接口，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展，使PLC的應(yīng)用范圍越來越廣泛。 PLC具有穩(wěn)定可靠、價(jià)格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，這是它能持久的占有市場(chǎng)的根本原因。
PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu)，有母板，數(shù)字I/O模板，模擬I/O模板，還有特殊的定位模板，條形碼識(shí)別模板等模塊，用戶可以根據(jù)需要采用在母板上擴(kuò)展或者利用總線技術(shù)配備遠(yuǎn)程I/O從站的方法來得到想要的I/O數(shù)量。
PLC在實(shí)現(xiàn)各種數(shù)量的I/O控制的同時(shí)，還具備輸出模擬電壓和數(shù)字脈沖的能力，使得它可以控制各種能接收這些信號(hào)的伺服電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，變頻電機(jī)等，加上觸摸屏的人機(jī)界面支持，PLC可以滿足您在過程控制中任何層次上的需求。

在可編程邏輯控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是可編程邏輯控制器工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)?？删幊踢壿嬁刂破骷坝嘘P(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用可編程邏輯控制器應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，可編程邏輯控制器的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定可編程邏輯控制器的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的可編程邏輯控制器和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。
點(diǎn)數(shù)估算
I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10%～20%的可擴(kuò)展余量后，作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。實(shí)際訂貨時(shí)，還需根據(jù)制造廠商可編程邏輯控制器的產(chǎn)品特點(diǎn)，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。
存儲(chǔ)器容量
存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。設(shè)計(jì)階段，由于用戶應(yīng)用程序還未編制，因此，程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的，需在程序調(diào)試之后才知道。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來替代。
存儲(chǔ)器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點(diǎn)數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個(gè)字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。
控制功能選擇
該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。
1、運(yùn)算功能
簡(jiǎn)單可編程邏輯控制器的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通可編程邏輯控制器的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型可編程邏輯控制器中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他高級(jí)運(yùn)算功能。隨著開放系統(tǒng)的出現(xiàn)，在可編程邏輯控制器中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或上位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測(cè)和控制時(shí)，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算。