PLC在电厂锅炉吹灰系统中的应用

I 摘 要 国内电站锅炉主要以煤作为燃科，我国的动力用煤质 量差，含灰量与含硫量都较高，一般电站锅炉燃用煤种又多变， 所以锅炉受热面将不可避免地出现灰污现象，燃煤电站锅炉受热面积灰结渣对机 组的安全经济运行有重大影响，轻则影响传热效果，重则造成爆管等设备事故， 影响正常生产。经常定时地对受热面的积灰、结渣进行吹扫，显得十分重要。吹 灰程控装置在锅炉吹灰系统中占有很重要的地位，它“指挥”着整个锅炉吹灰系 统安全可靠地运行。所以建立一个合理的吹灰程序控制系统，不仅能减轻操作工 人的劳动强度，同时也提高了系统运行的可靠性和自动化水平。 为适应企业发展，急需开发一套大型火电机组吹灰程 控系统，这对提高企业的生产效率和经济效益有着重要意义。 本文针对锅炉受热面积灰、结渣污染危害严重的普遍 现象，以神华国华三河电厂 300组 3 号炉为具体对象，进行了吹灰程控系统的研制工作。 本文对火电站燃煤锅炉吹灰控制系统的结构、功能、 特点以及常用的几种类型进行详细的分析和研究，在对施耐德可编程控制器 (的工作原 理、系统配置和程序设计，网络结构和通信机制进行 研究的基础上，根据满足用户要求、安全可靠、经济实用、适应发展的原则，设计并应用 制了一种新型锅炉吹灰程控系统，完成了控制系统的硬件结构设计和软件设计。利用 件工具，开发了装置自诊断、就地设置、远 程设置与通信、输入信号处理、运行控制、事件储存等相关的程序模块。还利用组态王 态现场操作画面，使操作界面简单明了，方便易用。 根据吹灰器布置的位置和数目，本系统采 取自动+手动+就地的操作方式，吹灰器的运行方式采取按烟气方向依次运行 的工作方式。这样可以减小吹灰器吹灰时对锅炉的负荷影响。 所开发的吹灰程控系统，经过了多次实验的验证和在 线调试，已经应用于神华国华三河电厂 300组 3 号炉。实际使用证明，该吹灰程控系统使用方便，可靠性高，故障率低，提高了机组运行的安全性和经济性。 关键词：吹灰，程控，用 as of of is of on on of in at of of it It is to on of a of s In to to of to a is of to of In to by of 00 as on In to of of a on In we of to or be to of to in on 00 is to of 录 第一章 绪论. 题背景. 1 题的目的与意义. 1 电厂燃煤锅炉积灰、结渣机理概述 . 2 电厂燃煤锅炉积灰、结渣的危害及解决办法 . 3 择合理吹灰程控系统的必要性 . 4 灰程控装置的发展及构成. 5 文的主要内容及结构安排 . 5 章小结. 6 第二章 可编程序逻辑控制器 (. 7 编程序控制器(述 . 7 结构及各部分的作用 . 8 编程逻辑控制器（工作原理. 9 编程. 10 统配置. 10 序设计. 11 编程语言. 12 络结构及通信机制. 12 网络结构和通信机制. 13 络通信机制的分析. 14 编程控制器（特点及应用 . 15 编程控制器(发展趋势. 16 章小结. 16 第三章 吹灰控制系统中的应用分析 . 18 力发电厂吹灰系统介绍. 18 力发电厂吹灰系统特点. 18 V 伸缩式吹灰器工作特点. 19 膛吹灰器工作特点. 19 预器吹灰器工作特点. 19 灰管路特点. 19 编程控制器(吹灰控制系统的应用. 20 厂吹灰程控系统组成及 型 . 21 灰程控系统组成 . 21 型选择 . 21 章小结 .四章 施耐德 列 . 23 列 术特点 . 23 列 统配置 . 24 本配置要求 . 24 地 I/O. 26 程 I/O (. 26 布式 I/O (. 26 置方式的比较. 26 章小结. 27 第五章 吹灰程控系统的支撑系统 . 28 究对象三河电厂二期锅炉及吹灰器简介 . 28 灰控制系统的硬件构成 . 28 灰控制系统的软件构成. 29 程软件一 . 29 灰程控系统组态软件组态王 . 31 章小结. 32 第六章 吹灰程控系统的设计与实现 . 33 灰系统要求. 33 灰系统被控设备. 33 吹灰系统硬件配置. 34 灰程控系统 程原则及步骤. 35 吹灰程控 程原则. 35 件编制的步骤 . 36 灰程控系统软件设计. 36 灰程控系统的主要功能. 46 制功能 . 46 护和联锁功能 . 46 示功能 . 46 灰程控系统组态画面. 47 灰程控系统操作 . 49 统的通电与断电 . 49 作方式及切换 . 50 灰程控系统故障处理. 51 章小结. 52 第七章 结束语 . 53 致谢 .考文献 . 55 1 第一章 绪论 题背景 随着我国经济持续快速的发展，社会用电量也持续增加，火力发电厂作为我国主要的发电企业，其能否安全稳定的运行至关重要。火电厂设备众多，对控制系统的自动化水平要求也较高，当今社会是信息化社会，电子技术发展迅速，更新换代很快，程序控制技术作为一种高新技术，发展更是迅猛，其中可编程控制器（为一种新型控制系统，在社会生活中应用非常广泛。火电厂控制对象特性复杂，并且火力发电厂的设备需要长时间不间断的运行，不适宜经常启停，因此，采取先进的自动控制技术，实现设备的长期安全运行、改善工人的工作环境和减轻工人的劳动强度，实现生产过程的优化控制意义重大。 锅炉是火电厂三大主要设备之一，而吹灰系统又是锅炉辅机系统的一个非常重要的组成部分，它通过对锅炉各受热面定时的吹灰，可以有效防止锅炉水冷壁结焦和受热面腐蚀的发生，是保证锅炉安全运行的重要因素之一，同时对提高锅炉效率，降低机组煤耗也有明显的作用。因此一个灵活性和高可靠性的吹灰程控系统对锅炉的安全稳定运行至关重要。综上所述，我们非常有必要对吹灰系统实现自动化控制。靠性高、扩展灵活性大，在吹灰程控系统中采用大减轻了运行工人的劳动强度，同时也提高了系统运行的可靠性和自动化水平。 题的目的与意义 火电厂燃料多是以煤为主，它由可燃的有机物和不可燃的矿物质、水分组成。煤在锅炉内燃烧结束后, 煤中含有的灰分 等不可燃矿物质将成为灰渣,而还有一部分细小的灰粒由于体积小，质量轻，将随着烟气一起流动,在流动的过程中，这些灰粒粘附在炉膛和尾部受热面上,久而久之，形成积灰,严重时还会形成结焦,炉膛的大面积结焦将破坏锅炉正常的水循环 ，危及锅炉的安全运行。这就需要一种设备，它能清洁受热面，保证锅炉的安全 运行，吹灰器是个不错的选择，大容量锅炉一般要安装上百台吹灰器,如果这些吹灰器需要运行人员手动操作的话，全部 2 吹灰一遍，需要很长时间,耗费人员太多精力，既不经济，效率又低下，因此, 整个吹灰系统就要求有一个控制系统来完成吹 灰,首先这既可以使吹灰过程更加快捷,提高吹灰效率；其次，还可以减轻值班人员的操作负担，降低工人的劳动量。 为了提高我国自动化生产水平和 产化程度，对 其核心技术的研究已成为我国自动控制领域的重要课题。 我所在的神华国华三河发电有限责任公司，在二期工程建设中，鉴于 术特有的优越性，决定采用 术作为锅炉吹灰程控系统。 电厂燃煤锅炉积灰、结渣机理概述 我国电厂锅炉主要是以煤作为燃料，发电厂燃煤锅炉 由于燃煤品质、成分的波动性比较大，因此其灰分的成分也比较复杂。煤灰的软化温度 (T) 作为评价锅炉结渣特性的重要指标，反映了锅炉的结渣特性与热效率。 当灰粒温度低于软化温度 ， 在受热面上只能形成疏松的弱黏聚型灰渣，易脱落；当灰粒或积灰温度高于软化温度 ，固态的灰粒将变成熔融状态，熔化的灰粒具有较强的粘性，当它未得到及 时冷却而与受热面接触时，就会粘附在受热面上形成结渣，导致传热恶化，影响 正常水循环。这就是我们平时所说的积灰和结渣1。 锅炉的对流受热面（包括过热器、再热器、省煤器和空预器） ，比较容易发生积灰。飞灰的粒度小，绝大多数为 1020小，最大不超过 200以它的分子吸附作用力大，同时再加上静电感应 的作用，这些飞灰遇到粗糙的管壁时，便沉积在上面，形成积灰。由于这些对流 受热面烟温较低，一般低于灰分的软化温度，所以积灰不会粘结在管壁上，只是 由无数的飞灰颗粒堆在上面，飞灰颗粒与颗粒之间有清晰的界限2。所以在一般情况下，积灰的状态是干松性的，极易自行脱落或被吹走。另外，空预器的积灰机理有些特殊，煤种由于含有 S、N 等元素，因此燃烧产物中就含有硫酸、亚硫酸、硝 酸等化合物，空预器处于对流受热面的最低一级，此处的烟气温度最低，所以当 烟温低于酸的露点温度时，烟气中的硫酸、亚硫酸、硝酸等就会在空预器的换热 片上凝结，形成低温腐蚀，这些酸是粘性的，飞灰流过时便沉积在换热片上，形成空预器积灰。 结渣的形成有三个基本条件：一是受热面壁温高，二 是表面粗糙度大，三是灰熔点低。结渣一般发生在烟气温度较高 的区域，煤粉在锅炉内燃烧时，火焰中心的温度最高，远远高于灰分的软化温度（，所以灰粒呈熔融或熔化状态。水 3 冷壁、卫燃带和屏式过热器以及炉膛底部 的冷灰斗距离火焰中心最近，烟气温度都较高，所以这些部位最容易发生结渣。 熔融状态的灰粒在接触到这些受热面的管壁之前还未来的及凝固，或者由于烟气 温度仍高于软化温度，灰粒仍处于熔融状态，一旦这种状态的灰粒冲刷到管壁上 时，由于管壁的温度低于灰粒的温度，熔融状的灰粒便在这些管壁上凝结，形成结渣3。结渣是一个自动加剧的过程，如果得不到及时清理，它可以不断的积累、 生长。一旦结上第一层渣之后，将增加烟气和蒸汽的传热热阻，使受热面对流传 热恶化，造成的结果就是导致炉膛内烟气温度进一步升高，从而造成渣层表面温 度也升高，同时渣层表面粗糙度大，熔融状的灰粒就更容易于粘附上去，形成恶性循环，使渣越结越厚。 电厂燃煤锅炉积灰、结渣的危害及解决办法 积灰和结渣对锅炉的影响主要体现在三个方面。下面分别介绍： 一、影响传热。不论是辐射受热面还是对流受热面， 一旦积灰或结渣后都会影响传热。因为灰渣的热阻大，导热系数 小，粘结在受热面上后，必将增加从烟气到蒸汽换热之间的热阻，倘若不及时清 除这些灰渣，就会使传热恶化，增加排烟温度，降低锅炉效率。实验表明，炉膛积灰厚度由 加至 2，传热效率降低 284，积灰和轻度的结渣对传热的影响还比较小，只是灰沉积的初级阶段，但如果得不到及时的清理，就会继续恶化和发展，降低锅炉水冷壁的吸热量，导致各段烟温升高。此外，水冷壁吸热不 足就会造成锅炉产汽量下降，为满足机组负荷的稳定，锅炉就要增加煤量，以产 生足够的蒸汽，这样在锅炉炉膛容积不变的情况下，必将造成受热面各段烟温的 升高，促进积灰结渣的进一步发展。国外有研究显示，一台电站锅炉，燃烧方式 采用四角切圆，如果燃用灰分含量较低的煤种（灰分含量为 610、挥发分为 2538）时，在连续运行 4000h 后，炉膛也会出现轻微的结渣，而排烟温度则由 122升至 138。如果长期不吹灰，还会使锅炉的排烟温度进一步升高 1525，相当于锅炉效率下降 l%左右5。当燃用的煤中灰分含量大，灰熔点低时，就 更容易发生积灰结渣，锅炉效率会下降更多。 二、促进受热面的腐蚀。从煤的元素分析我们知道，煤中含有 C、H、O、N、S、分和水分，如果煤中含有较多的 和碱金属元素时，常常会发生严重的高温腐蚀。煤中的碱金属元素在燃烧过程中与 S 元素形成硫酸盐化合物，炉膛内温度极高，硫酸盐便发生升华，它随着 烟气一起流动，当遇到受热面管壁时， 4 因管壁的温度低于烟气的温度，就凝结在 管壁上形成复杂的复合物，这种复合物熔点低，常以液态存在，我们叫它熔池。 管壁金属会与硫酸盐发生化学反应，从而腐蚀受热面管壁，使管壁金属快速减薄 ，久而久之，当管壁的厚度不足以承受管内蒸汽的压力时，就会发生爆管。降低管子的使用寿命6。 三、诱发锅炉事故。对于自然循环炉来说，当水冷壁 大面积结焦时，将使水冷壁中的正常水循环遭到破坏，结焦部分的水冷壁管子因得不到锅炉给水的冷却，会发生超温爆管。另外，如果水冷壁上部 有大渣块时，如果渣块足够大，在自重的作用下，大渣块就会突然掉落，有可能 砸坏水冷壁或冷灰斗，损坏设备，造成锅炉灭火事故的发生。 可见，积灰和结渣对锅炉的危害非常大，在锅炉运行 中，会采取各种办法来避免积灰和结渣的发生，如燃用灰分低， 灰熔点高的煤种；采用低氧燃烧技术；合理组织燃烧，改善炉内空气动力场；检 修人员通过看火孔定时检查水冷壁结焦情况，并定时打焦；每天进行水冷壁和受 热面的定时吹灰等。而只有吹灰是一个既经济又方便的解决办法。吹灰器是利用 一定的吹灰介质将受热面上的的污垢及时清除，使其表面及时的恢复清洁状态。 择合理吹灰程控系统的必要性 传统的火电厂锅炉吹灰程控装置多采用继电器仅技术落后、有触点、寿命短、可靠性差、体积大、程 序不可变，而且对于结构复杂、吹灰器数量多的大中型锅炉来说，需用的继电器 接触器数量庞大，接点繁乱，要想用其硬接线实现较复杂的程控非常困难。 随着计算机和网络通讯技术的发展，可编程序逻辑控制器（ 其强大的功能和高度的可靠性在火电厂控制系统中获得了广泛的应用。采用 现锅炉吹灰系统的控制，具有可靠性高、适用性广、编程简单、安装和维护方便等特点。它是基于温度和压力传感器和可编程逻辑控制器（基础，控制各吹灰器及阀门。与传统的强电控制组相比，它拥有 编程简单，控制功能强大，方便的过程联锁，可在线修改等功能。不仅能够完成复杂的继电器控制逻辑，还可以实现模拟量控制和智能控制，远程通信和 控，能够对全厂实现计算机控制和管理7。 因此开发一套大型火电机组吹灰程控系统对提高企业 的生产效率和经济效益有着重要意义，适合企业未来发展的需要。 5 灰程控装置的发展及构成 从20世纪80年代以来，吹灰程控装置先后经历了继电器逻辑，步进器逻辑，单板机、单片机逻辑，到了21世纪，电子技术快速发展，可编程逻辑控制器（渐走上工业控制的舞台，成为吹灰程控装置的第四代产品。其操作界面也从最初的就地模拟操作盘发展到上位机20世纪末开始，在新科技革命的带动下，电子产品包括工控机和格都出现了大幅下降，国产机组锅炉原有的拟显示操作盘的吹灰程控装置也逐渐被位者成为主流产品8。 吹灰程控装置共由三部分组成，分别是显示操作、逻辑控制和动力驱动。显示操作部分是吹灰程控装置的终端，供运行人员操作和使用，由模拟显示操作盘或上位辑控制部分是吹灰程控装置的大脑，指挥着整个系统的运行，由力驱动部分则为整个程控装置提供动力电源，由热继电器、交流接触器等元件来组成。其中，上位别是：一、选用大型带有双、选用以中型时配有小型、只选用中型两种配置因为价格便宜更受国内机组青睐。 文的主要内容及结构安排 本文由以下几部分组成： 1、 第一章：绪论。主要论述了论文课题背景，选题的目的与意义，对火力发电厂锅炉吹灰控制系统的发展过程及构成等进行了概述。 2、 第二章：可编程序逻辑控制器(对可编程控制器技术进行概述，简要介绍了统配置和程序设计，分析了络结构和通信机制以及术的特点和发展趋势。 3、 第三章：锅炉吹灰控制系统中的应用分析。本章对火力发电厂吹灰系统进行了概述，并对吹灰系统特点和控 制的基本要求进行了介绍，分析了可编程控制器(吹灰控制系统的应用， 闸述了电厂吹灰程控系统组成及 何选型。 4、第四章：吹灰程控系统的支撑系统。对研究对象三河电厂#3锅炉和吹灰器进行了介绍，并对吹灰程控系统的硬件构成和软件构成进行了概述。对 6 5、第五章：施耐德章介绍了对几种配置方式进行了比较。 6、第六章：吹灰程控系统的设计与实现。本章对吹灰程控系统的设计与实现进行了详细介绍。根据用户要求和实际被 控设备对三河电厂吹灰程控系统进行了硬件设计，并根据吹灰程控 程原则和步骤对吹灰程控系统进行了软件设计，介绍了程控系统的主要功能，利用组态王 行了画面组态，并介绍了各个画面的作用，最后介绍了本套系统的操作方法和常见故障处理方法。 7、第七章：结束语 章小结 本章主要论述了论文的课题背景，选题的目的与意义，对火力发电厂锅炉吹灰控制系统的发展过程及构成等进行了概述。最后介绍了各章所论述的主要内容和结构安排。 7 第二章 可编程序逻辑控制器 (编程序控制器(述 可编程逻辑控制器 0 年代末首先出现在美国。其目的是为了用来代替继电器， 为了执行逻辑计数、判断、计时等控制功能而生的。可编程逻辑控制器（设计思路是集成了计算机和继电器控制系统的优势，计算机功能强大，适应性广 ，灵活性大等，继电器控制系统操作简单，容易学习、使用方便、价格低廉，是将二者优势互补后形成的一种新的类型的控制系统。它采用通用的硬件。在 实际对象的应用中，只需要把控制内容按照编程语言编写成软件程序，然后把程 序写入控制器的存储器内即可。随着半导体技术，特别是微型计算机和微处理器技术的发展，到 20 世纪 70 年代中期，微处理器作为 经被广泛的使用在 ，外围电路和 I/O 模块也都采用了大规模甚至超大规模的集成电路，这个时侯的 不仅仅拥有逻辑判断功能，也同时拥有 节、数据处理和通信功能9。 可编程逻辑控制器（一种靠数字运算操作的电子系统，它用一类可编程的存储器，在其内部实现存储和执行控 制命令、逻辑运算、计算、定时和算术运算等操作，并通过模拟量和数字量的输 入输出，来达到控制各种类型生产过程的目的。可编程逻辑控制器（计算机技术与传统的继电器控制技术相结合的产物。它克服了继电器控制系统的功耗 高、接线复杂、通用性和灵活性差、可靠性低的缺点，充分的利用了计算机的优点。 可编程逻辑控制器（于用户来说，是一种没有触点的设备。生产工艺的改变可通过程序的改变来实现，因此在设计的初级阶段可先对 行选型，工艺过程可在实施阶段再确定。另一方面，生产厂商在制造阶段也不必考虑用户的特殊要求而再去专门设计，因此可编程逻辑控制器（合批量生产。正是由于这些显著的优点，可编程逻辑控制器（世以后就很快被工业界所接受，并迅速发展。目前，可编程逻辑控制器（成为企业的一个强大的自动化工具，并得到了广泛的应用。 8 结构及各部分的作用 可编程逻辑控制器（结构是各式各样的，但其组成的基本思路是相同的，都是以微处理器作为核心10。如图 2示。通常由 6 个部分组成：中央处理单元(、存储器 (、输入输出单元 (I/O)、电源、外设接口和 I/图 2构示意图 1中央处理器(中央处理器是整个可编程控制器（核心，是 大脑，起着神经中枢的作用。一般来说运算器、控制电路和寄存器组成一个完整的 、数据和控制总线与 接。要有以下几点功能：从存储器中读取一条指令、执行这条指令、读取下一条指令、处理中断等。 2输入/输出单元(I/O) 输入/输出（I/O）单元的作用是在 被控制对象之间传递信号。I/O 单元有很好的滤波和电隔离效果。接到可编程逻辑控制器输入接口的部件主要有按钮、传感器和各种开关等。而输出部件通常是 接触器、电磁阀和继电器。继电器按作按钮 行程开关 电源 主控单电源 输 入 接 口 输 出 接 口 设 接 口 I/O 扩 展 口 存储器 系统程序 用户程序 数据 I/O 扩 展 单 元 编程器 印机 照明 电动机 电源 9 用原理又分为交流继电器和直流继电器。 3存储器(存储器主要用于存放用户程序和系统程序以及工作数 据等，常用的存储器有随机存储器（只读存储器（。根据存放内容的不同又可分为以下三种：系统程序存储器，用于存放 系统软件；用户程序存储器，用于存放应用软件；数据存储器，用于存放工作数据。 只读存储器，只读存储器主要用来固化系统应用程序和管理程序。而随机存储器（一种可进行读操作和写操作的存储器，用于存储 用户程序，以产生一个用户数据区，用户程序存放在随机存储器（允许 进行修改。随机存储器（一种半导体存储器，具有密度高、功耗低、价格 便宜等优点，它可以用锂电池做为备用电源，如果存储器失电时，也可以有效地保存信息。 4电源单元 可编程逻辑控制器（电源包括系统电源和备用电池，一般来说 工作电压普遍低于外部电源的电压等级， 而电源单元恰好起到了一个变压器的作用，它可以把外部的高压电源转换成适合 要的内部工作电压。同时 部还有一个稳压电源，保证向 元和 I/O 单元供电时的电压稳定。 5外设接口和 I/O 扩展接口 外设接口是连接主机与外部设备所配接的专用插座。 通过专用的电缆线可配接各种外围设备如：计算机、编程器和打印机等。其中编程器是 重要的外设，用户程序可以通过编程器输入到 存储器中，你也可以用它来检查和修改程序，并监测 工作状态等。 编程逻辑控制器（工作原理 可编程逻辑控制器（工作方式是循环扫描，用户程序被按顺序存储在，中央处理单元（第一条指令开始执行，当遇到结束符后再返回到第一条，如此不断重复执行上述操作。可编程逻辑控制器（扫描过程分为内部处理、通信操作，输入程序、 执行程序、输出程序五个阶段11如图 成上述五个阶段称为一个扫描周期。当 于停止状态时，只进行内部处理和通信操作。只有在 于运行状态时，才执行图 2的扫描工作。下面做具体介绍： 10 图 2描过程图 1输入程序阶段 在这个阶段，中央处理器（次读入所有输入端子的信息，然后把读入的信息存入到输入输出映象寄存器中相应 的单元内。输入结束后映象寄存器将与外界隔离，转入到执行程序和输出程序阶 段。此时即便输入状态和数据发生了变化，I/O 映象区中相应单元的 内容也不会改变，只有等到下一个扫描周期才会重新读入信息。 2执行程序阶段 在程序执行阶段，是按自 上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。然后对由触点构成的控制线路进行 逻辑运算，根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统 储区中对应位的状态； 或者刷新该输出线圈在 I/者确定是 否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。当程序遇到跳转指令时，将根据是否满足跳转条件来确定程序的跳转地址。 3输出程序阶段 执行程序完毕后，进入到输出程序阶段，在这个阶段，照 I/O 映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路， 再经输出电路向外界输出控制信号，从而驱 动相应的外设。这时才是 真正输出。 编程 要使用好 要做的工作有三个： 一是要进行系统配置； 二是设计用户程序；三是选择编程语言13 统配置 统配置也就是硬件系统的构成，即根据工艺要求，选哪些 块，怎么选，各选多少，怎么组合成系统。 1、 系统配置要遵守如下原则： (1) 完整性原则。即系统不能丢项，该配的都得配齐，否则无法工作。 内部处理 通信操作 输出程序 执行程序 输入程序 11 (2) 可靠性原则。主要从四个方面考虑：一是 身产品质量；二是供货方的技术服务情况；三是重要场合下的可靠性要求；四是要否冗余配置。 (3) 发展性 原则。包括两方面：一是作系统配 置时要留有发展的余地；二是对 型时就尽可能用新型号。 (4) 继承性 原则。即在作新系统配置时，尽可 能选用已用过厂家的产品，甚至用已用过的机型，经济上合算，维护上方便。 (5) 经济性原则。 2、 系统配置根据： 主要有四点：所配置 用途；所需要的 I/O 点数；使用环境；经济性考虑。 3、 系统配置步骤 (1) 用自己 的或别人的经验与所要配置的系统 作类比，从而大致确定可选用的厂家产品及机型，确定时要遵循发展性及继承性原则。 (2) 估算 I/O 点数及模拟量路数，并确定要选用的机型。 (3) 依完整性原则计算所需的模块数。 (4) 依可靠性原则考虑必要的冷备、热备或冗余配置。 (5) 计算各个方案的投入费用，并依经济性原则选其中最优者。 (6) 必要时 再进一步作性能计算或进行实物测 试，根据计算或测试结果，对原有的配置作修正。 4、 系统配置类型： 基本配置、扩展配置、特殊配置、冗余配置、联网配置、附加配置。 序设计 序只能由用户编制，其步骤为18： 1、 弄清工艺。首先要弄清使用 目的，要用到 哪些功能。其次，要弄清两方面情况：一是输入输出部 件的特性与分布，即系统的空间情况；二是系统工艺过程，即系统的进程情况。 2、 设定硬件。如设定特殊模块的机号、设定扩展指令功能号、 电时工作模式（运行、监控还是编程）等。 3、 分配 I/O。即给每一 I/O 模块、每一输入输出点分配地址。 4、 设计程序。用编程语言将需实现的功能形成一个指令集或完整的梯形图。 12 5、 调试程序。通过仿真或在线调试及现场联机调试，纠正各种差错。 6、 存储程序。将试行后的程序定型，写入 储器固化保护。 编程语言 程语言主要有三种：梯形图编程语言、语句表编程语言和控制系统流程图19。 1梯形图编程语言 梯形图语言的结构是在原来的继电器逻辑控制基础上 ，把一些符号简化而来的，与继电器控制电路的形式相似。 梯形图在设计的时候应注意，梯形图程序是按左、右 、上、下的步序逐句扫描，执行程序的。电源母线位于 辑器的左边，相当于环路的火线，对象只有当连接到左母线时，才会被处理，然后是 串、并联接的触点，右母线相当于中性线，最后所有线圈应与它相连，这样才会 产生电流，应注意，这里流过的电流是“概念电流” 而不是物理电流，它的两端没有电源。这个“概念电流”只是形象地描述出用户程序在执行过程中的顺序。 另外，还应注意，外部输入信号的接收只能由输入继电器来完成，同样，程序的 输出也只能由输出继电器来完成，但它不能直接驱动输出设备，如果要驱动输出 设备还需要通过输出接口的继电器和晶体管才能实现。 2语句表编程语言 这是一种助记符编程方式，可用来建立逻辑块编码段 ，与计算机的汇编语言相类似，指令由操作符和地址组成，与汇编语言相比，它更易懂易学。 3控制系统流程图 控制系统流程图是使用图形表示算法的一种新的编程 方法。目前国际电工协会(在推广这种新式的编程标准，这是一种极好的方法，因为任何语言都不如图形来的直观，它是用功能图来表达一个控制过程。 络结构及通信机制 为了提高控制性能，经常要把处于不同位置的 间、或计算机与 间、或智能装置与 间通过传送介质连接起来，以实现相互通讯，从而构成功能更强大、 性能更优越的控制系统20 网以后， 网与网还可以进行相联，以组成更为复杂和庞大的系统。还可与 相联，叫做它的一个子网。 13 网络结构和通信机制