【文章內容簡介】 ，有些 PLC 廠家如施耐德，它開發(fā)一種網(wǎng)橋裝置，一邊接串口設備，一邊接 PLC 的現(xiàn)場總線 MB+。它有兩種，一種支持同一種開放的協(xié)議如 MODBUS，不需編程，另一種支持各個串口協(xié)議可以不同，但需要編程。參見結構圖三。 6 串口設備經(jīng)轉換（不經(jīng) PLC）上網(wǎng) 前面幾種方法都直接或間接通過 PLC 接入智能設備?，F(xiàn)在，通過一種串口以太網(wǎng)轉換器裝置，它的一側接入串口設備，另一側接入局域以太網(wǎng)。串口設備側不需任何基于三菱 PLC 的立體車庫控制 ———————————————————————————————————————————————— 8 改變，上位系統(tǒng)直接采集串口設備的信號。這樣一個 LCU 需要有幾個 IP 地址。這種方式可以接入大 量的智能設備。是一種很有前途的方法。其結構圖見圖四。 7 智能設備直接接入以太網(wǎng) 隨著時間的推移，越來越多的設備將可以直接上網(wǎng)，因此可以采取智能設備直接上網(wǎng)的方式 ,速率可以達到 10Mbps 或 100Mbps，將會很有應用前景。但一個 LCU 需要有幾個 IP 地址。其結構圖見圖五。 基于三菱 PLC 的立體車庫控制 ———————————————————————————————————————————————— 9 8 幾種方式的比較 將 PLC 直接上網(wǎng)模式下，智能設備接入 LCU 情況按速率、方式、編程進行比較，并給出總體評價，見下表： 特性 方式 典型速率 方式 編程 總體評價 PLC KBPS 通訊方式 需編程 接入較多串口設備時，通訊速度要降低。部分 PLC 可以使用這種方式。 總線 153 KBPS, . 現(xiàn)場總線 無需編程 速率較快 。是一種綜合性能比較好的方式。不足的是一般 PLC 現(xiàn)場總線開放的較少，支持各 PLC 現(xiàn)場總線的產(chǎn)品較少。 轉換接入 PLC KBPS 通訊方式 需編程 每一種 PLC 需要專門外購或開發(fā)轉換裝置。是一種比較經(jīng)濟的方法，可以接入較多的智能設備。 接入現(xiàn)場總線 KBPS 通訊方式 根據(jù)通訊協(xié)議而定 只有在部分 PLC 可以使用。有兩種轉換裝置 ,一種支持同一種開放的通訊協(xié)議，不需編程。另一種可以支持不同的通訊協(xié)議，需要編程。該轉換裝置一般是 PLC 配套產(chǎn)品。 KBPS 通訊方式 需編程 可以進行工程化研究，很有潛力。值得關基于三菱 PLC 的立體車庫控制 ———————————————————————————————————————————————— 10 網(wǎng) 注與研究。與 PLC 相獨立，不受 PLC 種類影響，應用范圍廣 ,接入設備多。 上網(wǎng) 10 MBPS, 100 MBPS. 以太網(wǎng) 有待研究 目前可以直接上網(wǎng)的智能設備較少，但很有發(fā)展?jié)摿?。與 PLC 相獨立，不受 PLC 種類影響，應用范圍廣 ,接入設備多 ,通訊速度快。值得引起注意和關注。 上表給出了六種方式接入智能設備的方法，本文作者認為： （ 1） PLC 直接上網(wǎng)的 LCU 結構優(yōu)于經(jīng)過工控機上網(wǎng) LCU 結構；因為 LCU 整體可靠性得到提 高； （ 2）智能設備以直接接入 PLC 現(xiàn)地總線方式從比較好，因為應用簡單、速率快等，在可以選擇直接接入現(xiàn)場總線的設備時，盡量采用這種方式。 （ 3）智能設備經(jīng)串口轉換接入 PLC 方式，是一種較優(yōu)的方法，它雖然與 PLC 產(chǎn)品有關，但可以在每種 PLC 產(chǎn)品上使用，接入智能設備數(shù)量也較多，經(jīng)濟性能也較好。 （ 4）智能設備經(jīng)串口轉換上網(wǎng)方式和智能設備直接上網(wǎng)方式是很有應用前景的兩種方式。因為這兩種方法都與具體的 PLC 產(chǎn)品無關，是一種具有普遍意義的方法，值得引起注意。 PLC 發(fā)展新動向 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應 用而設計的數(shù)字運 算操作的 電子 裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 PLC 已經(jīng)廣泛應用于 鋼鐵 、 石油 、 化工 、電力、建材、機械制造、 汽車 、輕紡、 交通運輸 、 環(huán)保 及文化娛樂等各個行業(yè) ，它具有高可靠性、抗干擾能力強、功能強大、靈活，易學易用、 體積小，重量輕，價格便宜的特點 。 1：產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展 大： I/O 點數(shù)達 14336 點、 32 位為微處理器、多 CPU 并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化。 小：由整體結基于三菱 PLC 的立體車庫控制 ———————————————————————————————————————————————— 11 11 構向小型模塊化結構發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 2： PLC 在閉環(huán)過程控制中應用日益廣泛 3：不斷加強通訊功能 4： .新器件和模塊不斷推出 高檔的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高處理速度外，還有帶處理器的 EPROM 或RAM 的智能 I/O 模塊、高速計數(shù)模塊、遠程 I/O 模塊等專用化模塊。 5：編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標準化 有各種簡單或復雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的 PLC 指令系統(tǒng) 6：發(fā)展容錯技術 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。 7：追求軟硬件的標準化 。 PLC 發(fā)展歷史 起源： 1968 年美國通用汽車公 司提出取代繼電器控制裝置的要求。 1969 年，美國數(shù)字設備公司研制出了第一臺可編程控制器 PDP— 14 ，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱 Programmable，是世界上公認的第一臺 PLC。 1969 年，美國研制出世界第一臺 PDP14 1971 年，日本研制出第一臺 DCS8 1973 年，德國研制出第一臺 PLC 1974 年，中國研制出第一臺 PLC 發(fā)展： 20 世紀 70 年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC 增加了運算、 數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。此時的 PLC 為微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結合的產(chǎn)物。個人計算機發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller（ PLC） 。 20 世紀 70 年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設計、模擬量運算、 PID 功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位 。 20 世紀 80 年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標志著可編程控制器基于三菱 PLC 的立體車庫控制 ———————————————————————————————————————————————— 12 已步入成熟階段 。 20 世紀 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為 30~40%。在這時期， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統(tǒng)治地位的 DCS 系統(tǒng) 。 20 世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個時期發(fā)展了大型機和超小型機、誕生了各種各 樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業(yè)控制設備的配套更加容易。 PLC 平面光波導技術 （通信 ） PLC 是英文 Planar Lightwave Circuit 的縮寫，翻譯成中文為：平面光波導 (技術 )。所謂平面光波導，也就是說光波導位于一個平面內。正如大家所熟悉的單層電路板，所有電路都位于基板的一個平面內一樣。因此， PLC 是一種技術，它不是泛指某類產(chǎn)品，更不是分路器！ 我們最常見的 PLC 分路器是用二氧化硅 (SiO2)做的，其實 PLC 技術所涉及的材料非常廣泛，如玻璃 /二氧化硅(Quartz/Silica/SiO2)、鈮酸鋰 (LiNbO3)、 IIIV 族半導體化合物 (如 InP,GaAs 等 )、絕緣體上的硅 (SilicononInsulator, SOI/SIMOX)、氮氧化硅 (SiON)、高分子聚合物 (Polymer)等 。 基于平面光波導技術解決方案的器件包括：分路器 (Splitter)、星形耦合器(Star coupler)、可調光衰減器 (Variable Optical Attenuator, VOA)、光開關 (Optical switch)、光梳 (Interleaver)和陣列波導光柵 (Array Waveguide Grating, AWG)等。根據(jù)不同應用場合的需求 (如響應時間、環(huán)境溫度等 )，這些器件可以選擇不同的材料體系以及加工工藝制作而成。值得一提的是，這些器件都是光無源器件，并且是獨立的。他們之間可以相互組合，或者和其他有源器件相互組合，能構成各種不同功能的高端器件 。 PLC 英文全稱 Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是 :一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它基于三菱 PLC 的立體車庫控制 ———————————————————————————————————————————————— 13 采用一類可編程的存儲 器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算 ,順序控制，定時，計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程 。 3 雙層立體車庫功能介紹 立體車庫系統(tǒng)組成 系統(tǒng)主要由： PLC、組態(tài)監(jiān)控部分、電氣傳動部分、檢測部分、手動控制部分、支架模型系統(tǒng)圖 如圖 31 所示。 圖 31 模型系統(tǒng)圖 PLC 核心控制部分 系統(tǒng)核心部分采用三菱 FX2N48MR 為控制元件，它是 FX 系列中功能最強、速度最高的微型可編程控制器。它的基本指令執(zhí)行時間高達 ，遠遠超過了很 多大型可編程控制器。它功能強大實用，價格便宜，工作穩(wěn)定可靠， 24 點輸入， 16 點輸出，采用繼電器輸出形式，可驅動交直流負載， 負載電流在 2A 左右。 220V AC 供電。并且輸入端內部自帶 24V 直流電源，還可為負載提供直流電源。 立體車庫控制要求 本系統(tǒng)通過檢測車位運行狀態(tài)和其它參數(shù)，控制電機輪流工作，合理調度電機運行。系統(tǒng)通過計算機以圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實時地 反映系統(tǒng)工作狀態(tài)以及車位位置等 參數(shù)，并通過 PLC 通訊模塊與監(jiān)測監(jiān)控主機實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，該系統(tǒng)具有運行可靠、操作方 便 、自動化程度高等特點。如圖 32 所示 基于三菱 PLC 的立體車庫控制 ———————————————————————————————————————————————— 14 圖 32 車位檢測圖 ① １號車位、 2 號車位、 3 號車位只能上下移動，不能左右移動； ② 4 號車位、 5 號車位只能左右移動，不能上下移動