plc的工作原理結(jié)構(gòu)組成畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-16 14:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工業(yè)控制裝置的出現(xiàn)，也受到了世界其他國(guó)家的高度重視。1971日本從美國(guó)引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺(tái)PLC。1973年，西歐國(guó)家也研制出它們的第一臺(tái)PLC。我國(guó)從1974年開(kāi)始研制。于1977年開(kāi)始工業(yè)應(yīng)用。 PLC的發(fā)展PLC自誕生以來(lái)也是在不斷發(fā)展改進(jìn)創(chuàng)新的。 采用新的、先進(jìn)的微處理器和電子技術(shù)達(dá)到快速的掃描時(shí)間； 小型的、低成本的PLC，可以替代4到10個(gè)繼電器，獲得更大的發(fā)展動(dòng)力； 高密度的I/O系統(tǒng)，以低成本提供了節(jié)省空間的接口； 基于微處理器的智能I/O接口，擴(kuò)展了分布式控制能力。典型的接口如：PID，網(wǎng)絡(luò)，CAN總線，現(xiàn)場(chǎng)總線，ASCII通信，定位，主機(jī)通訊模塊，和支持高級(jí)語(yǔ)言編程的模塊（如BASIC，PASCAL）； 包括輸入輸出模塊和端子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)，使端子更加集成； 特殊接口允許某些器件可以直接接到控制器上，如熱電偶、熱電阻、應(yīng)力測(cè)量、快速響應(yīng)脈沖等； 并且由于工控機(jī)，DCS等控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，將迫使PLC向著功能更多，開(kāi)放性兼容性更強(qiáng)的方向不斷發(fā)展。 并且整合多種功能，更加開(kāi)放的一體化PLC 包括：1，更多的高級(jí)功能，更簡(jiǎn)單快捷的使用 傳統(tǒng)PLC簡(jiǎn)單的邏輯控制功能已漸漸不能滿足目前工控領(lǐng)域的要求，許多新的控制系統(tǒng)不再是簡(jiǎn)單的邏輯控制而已，增加了許多新的功能要求，如大量數(shù)據(jù)處理，存儲(chǔ)，圖形處理，現(xiàn)地顯示等。除了要求功能的強(qiáng)大，許多工程開(kāi)發(fā)人員，以及最終用戶，還希望控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)使用過(guò)程更為快捷，對(duì)其他控制系統(tǒng)兼容性，開(kāi)放性更強(qiáng)。 對(duì)于這些需求，美國(guó)HORNER公司（GE公司重要合作伙伴）于20世紀(jì)80年代初，最早提出了“All in one”的一體化控制理念，并一直致力于這一理念產(chǎn)品的研發(fā)，推出了世界上最早的一體化控制器――OCS （Operator Control Station）。 傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，本地的顯示和PLC一般是分開(kāi)的，分別用不同的軟件進(jìn)行編輯，之間通過(guò)串口通訊連接，這樣開(kāi)發(fā)人員需要許多時(shí)間和精力用在軟件的培訓(xùn)和程序的開(kāi)發(fā)上，并且串口通訊的可靠性也比較差，易于受到干擾。 而OCS控制器不是單純的PLC，也不是單純的人機(jī)顯示界面，它將PLC，HMI，I/O和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能完美的結(jié)合到了一體。人機(jī)界面和PLC控制程序的編程用同一套由HORNER開(kāi)發(fā)的工業(yè)編程軟件CsCAPE完成（支持5種編程語(yǔ)言，標(biāo)配為梯形圖）完成，使用戶使用起來(lái)更加方便快捷。 OCS不僅僅是PLC，HMI，I/O和網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單整合，并且增加了許多工控機(jī)或組態(tài)軟件的功能。如浮點(diǎn)運(yùn)算，高級(jí)數(shù)學(xué)運(yùn)算，圖形曲線（時(shí)間曲線，X－Y曲線），歷史數(shù)據(jù)本地記錄（大容量移動(dòng)存儲(chǔ)卡，2G，HORNER最早采用MicroSD存儲(chǔ)），視頻輸入輸出，專家系統(tǒng)，操作界面，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，文件記錄和打印等?！?2，更強(qiáng)的通訊功能，更好的開(kāi)放性 近幾年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及與推廣，以太網(wǎng)也得到了飛速發(fā)展，特別是以太網(wǎng)通訊速率的提高、以太網(wǎng)交換技術(shù)的發(fā)展，給解決以太網(wǎng)的非確定性問(wèn)題帶來(lái)了新的契機(jī)：首先，以太網(wǎng)的通信速率一再提高，從10Mbps，到100Mbps甚至到10Gbps，；其次，以太網(wǎng)交換機(jī)為連接在其端口上的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供了獨(dú)立的帶寬，連接在同一個(gè)交換機(jī)上的不同的設(shè)備不存在資源的爭(zhēng)奪，這就相當(dāng)于每個(gè)設(shè)備獨(dú)占一個(gè)網(wǎng)段；第三，全雙工技術(shù)又為每個(gè)設(shè)備與交換機(jī)端口之間提供了發(fā)送與接收的專用通道，因此使不同的以太網(wǎng)設(shè)備之間的沖突大大降低（半雙工交換式）或完全避免（全雙工交換式）。因此，以太網(wǎng)成了確定的網(wǎng)絡(luò)，從而為它應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制消除了主要的障礙。 與其它現(xiàn)場(chǎng)總線或工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)相比，以太網(wǎng)具有應(yīng)用廣泛、成本低廉、通信速率高、軟硬件資源豐富、易于與INTERNET連接、可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ蟮葍?yōu)點(diǎn)，不僅壟斷了工廠綜合自動(dòng)化的信息管理層網(wǎng)絡(luò)，而且在過(guò)程監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)也得到了廣泛應(yīng)用，并有直接向下延伸，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)的趨勢(shì)?；谝蕴W(wǎng)和Internet的不斷發(fā)展，控制產(chǎn)品要想有更好的開(kāi)放性，是離不開(kāi)Ethernet的，因此HORNER的大部分OCS產(chǎn)品都內(nèi)置了標(biāo)準(zhǔn)100Mbit以太網(wǎng)，并且具有WebServer和FTP server功能，也就是說(shuō)，即使不用上位機(jī)，也可以將OCS的狀態(tài)，包括故障報(bào)警信息和事件處理信息通過(guò)通訊模塊自動(dòng)傳送到互聯(lián)網(wǎng)上，用戶可以通過(guò)電子郵件的方式來(lái)接收這些信息，也可以通過(guò)移動(dòng)通信系統(tǒng)，利用手機(jī)的短信方式來(lái)接收這些信息，甚至可以通過(guò)GPRS、CDMA等先進(jìn)的通訊方式來(lái)進(jìn)行控制信息的跨越時(shí)空的通信。這些通訊，使用戶可以最及時(shí)地了解到設(shè)備的運(yùn)行狀況，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程控制、制造過(guò)程的信息化、生產(chǎn)過(guò)程和管理的優(yōu)化等都有極大的幫助。此外，OCS強(qiáng)大的串口通訊
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