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摘 要:可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)即PLC,是一种专门为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统,它将计算机技术、自动控制技术和通讯技术融为一体,成为实现单机、车间、工厂自动化的核心设备,具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、维修方便等优点。
关键词:可编程;逻辑控制器;工业
一、引言
计算机科学技术的迅速发展使得基于计算机的控制系统在工业控制领域得到了日益广泛的应用。可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)在生产制造的程序控制中起到了举足轻重的作用。随着IEC61131-3标准的制定,PLC的发展更加迅猛。和使用专用硬件的PLC不同,基于通用计算机平台的软PLC不仅能够实现专用PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等多方面的特点,还可以提供通用计算机环境下的各种灵活应用。此外,由于使用大规模生产的通用硬件平台,较低的成本也使得软PLC具有相对的竞争优势。因此,软PLC在工业控制领域的发展具有良好的前景。
目前,在国外已有一些软PLC产品,其中主要包括德国的西门子、美国的ABB等,因此国外的软PLC市场竞争十分激烈。国内在软PLC的开发上处于起步阶段,相关的产品种类也不多。但是在国内软PLC市场有很大的发展潜力,使用通用的工业计算机平台开发软PLC具有广阔的发展前景。软PLC对于功能、性能、可用性、可靠性具有较高的要求。软PLC包括PLC编辑器、PLC编译器和输入输出等主要组成部分。以模型/视图/控制模式作为架构较好地解决PLC的层次化,使软件具有更好的可扩展性。其中梯形图的表示使用基于二叉图的模型,能够有效地完成PLC编辑所涉及的插入、删除和修改等操作,同时提供了简便的编译算法。测试结果表明,使用实时Linux实现的以工业计算机和开关量输入输出卡为硬件平台的软PLC可以适应实际工业控制环境,满足真实应用的需求。
二、可编程逻辑控制器概述
20世纪60年代,世界上最早的PLC诞生于美国马萨诸塞州,MODICON084是世界上第一种投入生产的PLC。20世纪70年代,PLC首先在汽车流水线上大量应用。进入80年代PLC走向成熟。90年代,随着工业控制编程语言IEC61131-3的正式颁布,PLC开始了它的第三个发展时期,在技术上取得新的突破。PLC在系统结构上从传统的单机向多机CPU和分布式及远程控制系统发展;在编程语言上,图形化和文本化语言的多样性,创造了更具表达控制要求、通信能力和文字处理的编程环境;从应用角度看,除了继续发展机械加工自动生产线的控制系统外,更发展了以PLC为基础的DCS系统、监控和数据采集系统等,全方位的提高了PLC的应用范围和水平。
但是,从90年代后期开始,人们逐渐认识到,传统PLC(硬PLC)自身存在着很多缺点:难以构建开放的硬件体系结构;工作人员必须经过较长时间的专业培训才能掌握某一种产品的编程方法;传统PLC的生产被几家厂商所垄断,造成PLC的性价比增长很缓慢;编程语言虽多为梯形图,但是其组态、寻址、语言结构都不一致,各厂家的PLC并不能兼容。这些问题都成了制约传统PLC发展的因素。
近年来,随着计算机技术的迅猛发展以及PLC方面国际标准的制定,一项打破传统PLC局限性的新兴技术发展起来了,这就是软PLC。所谓软PLC,实际上就是在PC机的平台上,在Windows或者Linux操作环境下,用软件来实现PLC的功能。也就是说,软PLC是一种基于PC机开发结构的控制系统,它具有硬PLC的功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特点,利用软件技术可以将标准的工业PC转换成全功能的PLC过程控制器。软PLC综合了计算机和PLC开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信等功能,通过一个多任务的控制内核,提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期,可靠的操作和可连接各种I/O系统及网络的开放式结构。
三、可编程逻辑控制器在工业上的应用
在电镀生产线上的应用。生产流程。电镀生产线有三个槽(实际应用还会多些),工件由装有可升降吊钩的行车带动,经过电镀、镀液回收、清洗等工序,完成工件的电镀全过程。工件放入镀槽中,电镀 280S 后提起,停放28S,让镀液从工件上流回镀槽,然后放入回收液槽中浸 30S,提起后停 15S,接着放入清水槽中清洗 30S,最后提起停 15S,行车返回原位,一个工件的电镀过程结束。控制流程。电镀生产线除装卸工件外,要求整个生产过程能自动进行,这主要体现在行车的控制上,同时还要求行车和吊钩的正反向运行均能实现点动控制,以便对设备进行调整和检修。行车在原位,吊钩下降到最下方,限位开关 SQ4、SQ6 被压下,操作人员将要电镀的工件放在挂具上,即可开始电镀工作。
抽水控制系统,是专为工厂厂房设计的,并在实验室的实验装置上得以实现。这些厂房有的恶劣的环境,有化学品,振动或运动部件存在,可能损坏控制系统的电缆或电线。此外,数据传输必须是向公众开放的多路径传输。它使用的控制系统是可编程逻辑控制器(PLC)和工业无线局域网(IWLAN的)技术。它是由PLC,通讯处理器(CP)两个IWLAN的模块,分布式输入/输出(I / O)模块,以及水泵和传感器实施过程。我们的通信系统是基于工业以太网,使用标准的传输控制协议/ Internet协议来配置和诊断。PLC的主要功能是采用显示水箱水位的压力变送器和限位开关,根据水箱水位的变化,将数字信号发送给水泵,将其打开或关闭。本文旨在为无法布线的加工工厂提供一个方便的解决方案。它还可以降低安装和维护成本,提供可靠运营和强大灵活的结构,适用于工业应用。
四、结语
PLC通常是工业自动化控制系统的主要组成部分。他们被用于发布控制指令的内部储存器,用来实现控制功能,如逻辑,顺序,定时,计数和算术运算。他们通过数字或模拟输入/输出模块控制各种类型的机器和过程。PLC用于监视和控制的行业,如电信,水和废物管理,能源,石油和天然气精炼,交通运输。
关键词:可编程;逻辑控制器;工业
一、引言
计算机科学技术的迅速发展使得基于计算机的控制系统在工业控制领域得到了日益广泛的应用。可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)在生产制造的程序控制中起到了举足轻重的作用。随着IEC61131-3标准的制定,PLC的发展更加迅猛。和使用专用硬件的PLC不同,基于通用计算机平台的软PLC不仅能够实现专用PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等多方面的特点,还可以提供通用计算机环境下的各种灵活应用。此外,由于使用大规模生产的通用硬件平台,较低的成本也使得软PLC具有相对的竞争优势。因此,软PLC在工业控制领域的发展具有良好的前景。
目前,在国外已有一些软PLC产品,其中主要包括德国的西门子、美国的ABB等,因此国外的软PLC市场竞争十分激烈。国内在软PLC的开发上处于起步阶段,相关的产品种类也不多。但是在国内软PLC市场有很大的发展潜力,使用通用的工业计算机平台开发软PLC具有广阔的发展前景。软PLC对于功能、性能、可用性、可靠性具有较高的要求。软PLC包括PLC编辑器、PLC编译器和输入输出等主要组成部分。以模型/视图/控制模式作为架构较好地解决PLC的层次化,使软件具有更好的可扩展性。其中梯形图的表示使用基于二叉图的模型,能够有效地完成PLC编辑所涉及的插入、删除和修改等操作,同时提供了简便的编译算法。测试结果表明,使用实时Linux实现的以工业计算机和开关量输入输出卡为硬件平台的软PLC可以适应实际工业控制环境,满足真实应用的需求。
二、可编程逻辑控制器概述
20世纪60年代,世界上最早的PLC诞生于美国马萨诸塞州,MODICON084是世界上第一种投入生产的PLC。20世纪70年代,PLC首先在汽车流水线上大量应用。进入80年代PLC走向成熟。90年代,随着工业控制编程语言IEC61131-3的正式颁布,PLC开始了它的第三个发展时期,在技术上取得新的突破。PLC在系统结构上从传统的单机向多机CPU和分布式及远程控制系统发展;在编程语言上,图形化和文本化语言的多样性,创造了更具表达控制要求、通信能力和文字处理的编程环境;从应用角度看,除了继续发展机械加工自动生产线的控制系统外,更发展了以PLC为基础的DCS系统、监控和数据采集系统等,全方位的提高了PLC的应用范围和水平。
但是,从90年代后期开始,人们逐渐认识到,传统PLC(硬PLC)自身存在着很多缺点:难以构建开放的硬件体系结构;工作人员必须经过较长时间的专业培训才能掌握某一种产品的编程方法;传统PLC的生产被几家厂商所垄断,造成PLC的性价比增长很缓慢;编程语言虽多为梯形图,但是其组态、寻址、语言结构都不一致,各厂家的PLC并不能兼容。这些问题都成了制约传统PLC发展的因素。
近年来,随着计算机技术的迅猛发展以及PLC方面国际标准的制定,一项打破传统PLC局限性的新兴技术发展起来了,这就是软PLC。所谓软PLC,实际上就是在PC机的平台上,在Windows或者Linux操作环境下,用软件来实现PLC的功能。也就是说,软PLC是一种基于PC机开发结构的控制系统,它具有硬PLC的功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特点,利用软件技术可以将标准的工业PC转换成全功能的PLC过程控制器。软PLC综合了计算机和PLC开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信等功能,通过一个多任务的控制内核,提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期,可靠的操作和可连接各种I/O系统及网络的开放式结构。
三、可编程逻辑控制器在工业上的应用
在电镀生产线上的应用。生产流程。电镀生产线有三个槽(实际应用还会多些),工件由装有可升降吊钩的行车带动,经过电镀、镀液回收、清洗等工序,完成工件的电镀全过程。工件放入镀槽中,电镀 280S 后提起,停放28S,让镀液从工件上流回镀槽,然后放入回收液槽中浸 30S,提起后停 15S,接着放入清水槽中清洗 30S,最后提起停 15S,行车返回原位,一个工件的电镀过程结束。控制流程。电镀生产线除装卸工件外,要求整个生产过程能自动进行,这主要体现在行车的控制上,同时还要求行车和吊钩的正反向运行均能实现点动控制,以便对设备进行调整和检修。行车在原位,吊钩下降到最下方,限位开关 SQ4、SQ6 被压下,操作人员将要电镀的工件放在挂具上,即可开始电镀工作。
抽水控制系统,是专为工厂厂房设计的,并在实验室的实验装置上得以实现。这些厂房有的恶劣的环境,有化学品,振动或运动部件存在,可能损坏控制系统的电缆或电线。此外,数据传输必须是向公众开放的多路径传输。它使用的控制系统是可编程逻辑控制器(PLC)和工业无线局域网(IWLAN的)技术。它是由PLC,通讯处理器(CP)两个IWLAN的模块,分布式输入/输出(I / O)模块,以及水泵和传感器实施过程。我们的通信系统是基于工业以太网,使用标准的传输控制协议/ Internet协议来配置和诊断。PLC的主要功能是采用显示水箱水位的压力变送器和限位开关,根据水箱水位的变化,将数字信号发送给水泵,将其打开或关闭。本文旨在为无法布线的加工工厂提供一个方便的解决方案。它还可以降低安装和维护成本,提供可靠运营和强大灵活的结构,适用于工业应用。
四、结语
PLC通常是工业自动化控制系统的主要组成部分。他们被用于发布控制指令的内部储存器,用来实现控制功能,如逻辑,顺序,定时,计数和算术运算。他们通过数字或模拟输入/输出模块控制各种类型的机器和过程。PLC用于监视和控制的行业,如电信,水和废物管理,能源,石油和天然气精炼,交通运输。