【文章內(nèi)容簡介】 特性基礎(chǔ)上，在滿足分層分布（單元）式的結(jié)構(gòu)原則前提條件下，對(duì)智能設(shè)備接入LCU 的方法進(jìn)行分析對(duì)比，從它們的特性中，力圖找出 共性的方法，側(cè)重于通訊速率、實(shí)現(xiàn)方式、是否需要編程、接入智能設(shè)備的數(shù)量、是否易于維護(hù)等方面。 1 直接接入 PLC 每種 PLC CPU 上的串口或一般通訊模塊的串口所支持的普遍方式是從（ Slave）方式，即使它支持主（ Master）方 式，相應(yīng)通訊協(xié)議也是專有協(xié)議 ,不是開放的協(xié)議?；谌?PLC 的立體車庫控制 —————————————————— —————————————————————————————— 6 對(duì)于一些 PLC 如 GE90 系列 PLC，它有一種模塊，該模塊通訊方式為主方式，可以使用不同通訊協(xié)議編程，與智能設(shè)備通訊，這是解決方法之一。結(jié)構(gòu)圖 如圖 二 所示 。 這種方法智能設(shè)備與 PLC 的數(shù)據(jù)交換的速率是串口的速率，智能設(shè)備采集的數(shù)據(jù)可以在 PLC 控制流程中使用。設(shè)備通訊協(xié)議一致且數(shù)量不多時(shí)，比較適合這種方式。因?yàn)橹悄茉O(shè)備多，總的通訊速度就會(huì)較慢，通訊協(xié)議不一致，就會(huì)占用該模塊較多內(nèi)存。 2 通過現(xiàn)場總線直接接入 PLC 對(duì)于部分 PLC，一些智能設(shè)備可以通過現(xiàn)場總線直接接入 PLC。這種方式較好，因?yàn)楝F(xiàn)場總線的方式，其可靠性、速率與直接插入 PLC 機(jī)箱的模塊是相同的，而且 接入的地點(diǎn)比較靈活，距離可以比較遠(yuǎn)。這種方式不需要編程，可以接入較多設(shè)備，非常方便，是一種很好的方法。 3 間接接入 PLC 直接接入 PLC 的方法不具有普遍性，不是每一種 PLC 都可以實(shí)現(xiàn)的。下面兩種方法可以在更大范圍使用。尤其是經(jīng)串口接入 PLC 的方法，是一種普遍的方法。 4 經(jīng)串口轉(zhuǎn)換接入 PLC 基于三菱 PLC 的立體車庫控制 —————————————————— —————————————————————————————— 7 PLC一般具有豐富的通訊模塊可供選擇，多數(shù) PLC 的 CPU模塊具有一到兩個(gè)串口。由于這些串口多支持從（ Slave）方式通用協(xié)議，智能設(shè)備也多為從方式，兩者通訊不能實(shí)現(xiàn)。有些串口雖支持主（ Master）的通訊方式，但通訊協(xié) 議多為不公開的專有協(xié)議，智能串口設(shè)備很少能支持這些協(xié)議。因此，解決方法之一是采用一種裝置，它一側(cè)接入 PLC 串口，另一側(cè)接入智能設(shè)備。該裝置起協(xié)議轉(zhuǎn)換作用，而且它對(duì)兩側(cè)都可以是主方式。這種方式可以接入較多串口設(shè)備。這是一種很有前途的、比較 經(jīng)濟(jì) 的方式，可以適用每一種 PLC 產(chǎn)品。其結(jié)構(gòu)圖 如圖三。 5 經(jīng)轉(zhuǎn)換接入現(xiàn)場總線進(jìn)入 PLC 為了解決 PLC 串口從方式不能直接接入 PLC 的問題，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(shè)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(gè)串口協(xié)議可以不同，但需要編程。參見結(jié)構(gòu)圖三。 6 串口設(shè)備經(jīng)轉(zhuǎn)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(shè)備?，F(xiàn)在，通過一種串口以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器裝置，它的一側(cè)接入串口設(shè)備，另一側(cè)接入局域以 太網(wǎng)。串口設(shè)備側(cè)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(shè)備的信號(hào)。這樣一個(gè) LCU 需要有幾個(gè) IP 地址。這種方式可以接入大量的智能設(shè)備。是一種很有前途的方法。其結(jié)構(gòu)圖見圖四。 7 智能設(shè)備直接接入以太網(wǎng) 隨著時(shí)間的推移，越來越多的設(shè)備將可以直接上網(wǎng)，因此可以采取智能設(shè)備直接上網(wǎng)的方式 ,速率可以達(dá)到 10Mbps 或 100Mbps，將會(huì)很 有應(yīng)用前景。但一個(gè) LCU 需要有幾個(gè) IP 地址。其結(jié)構(gòu)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(shè)備接入 LCU 情況按速率、方式、編程進(jìn)行比較，并給出總體評(píng)價(jià)，見下表： 特性 方式 典型速率 方式 編程 總體評(píng)價(jià) PLC KBPS 通訊方式 需編程 接入較多串口設(shè)備時(shí)，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(zhuǎn)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(zhuǎn)換裝置。是一種比較經(jīng)濟(jì)的方法，可以接入較多的智能設(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換裝置一般是 PLC 配套產(chǎn)品。 KBPS 通訊方式 需編程 可以進(jìn)行工程化研究，很有潛力。值得關(guān)基于三菱 PLC 的立體車庫控制 —————————————————— —————————————————————————————— 10 網(wǎng) 注與研究。與 PLC 相獨(dú)立，不受 PLC 種類影響，應(yīng)用范圍廣 ,接入設(shè)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(shè)備較少，但很有發(fā)展?jié)摿?。與 PLC 相獨(dú)立，不受 PLC 種類影響，應(yīng)用范圍廣 ,接入設(shè)備多 ,通訊速度快。值得引起注意和關(guān)注。 上表給出了六種方式接入智能設(shè) 備的方法，本文作者認(rèn)為： （ 1） PLC 直接上網(wǎng)的 LCU 結(jié)構(gòu)優(yōu)于經(jīng)過工控機(jī)上網(wǎng) LCU 結(jié)構(gòu)；因?yàn)?LCU 整體可靠性得到提高； （ 2）智能設(shè)備以直接接入 PLC 現(xiàn)地總線方式從比較好，因?yàn)閼?yīng)用簡單、速率快等，在可以選擇直接接入現(xiàn)場總線的設(shè)備時(shí)，盡量采用這種方式。 （ 3）智能設(shè)備經(jīng)串口轉(zhuǎn)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(guān)，但可以在每種 PLC 產(chǎn)品上使用，接入智能設(shè)備數(shù)量也較多，經(jīng)濟(jì)性能也較好。 （ 4）智能設(shè)備經(jīng)串口轉(zhuǎn)換上網(wǎng)方式和智能設(shè)備直接上網(wǎng)方式是很有應(yīng)用前景的兩種方式。因?yàn)檫@兩種方法都與具體的 PLC 產(chǎn)品無關(guān)，是一種具有普遍意義的方法，值得引起注意。 PLC 發(fā)展新動(dòng)向 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn) 算操作的 電子 裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)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(jī)械或生產(chǎn)過程。 PLC 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于 鋼鐵 、 石油 、 化工 、電力、建材、機(jī)械制造、 汽車 、輕紡、 交通運(yùn)輸 、 環(huán)保 及文化娛樂等各個(gè)行業(yè) ，它具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、功能強(qiáng)大、靈活，易學(xué)易用、 體積小，重量輕，價(jià)格便宜的特點(diǎn) 。 1：產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展 大： I/O 點(diǎn)數(shù)達(dá) 14336 點(diǎn)、 32 位為微處理器、多 CPU 并行工作 、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。 ?。河烧w結(jié)基于三菱 PLC 的立體車庫控制 —————————————————— —————————————————————————————— 11 11 構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)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(yīng)用日益廣泛 3：不斷加強(qiáng)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(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)化 有各種簡單或復(fù)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(cuò)技術(shù) 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(biāo)準(zhǔn)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(shè)備公司研制出了第一臺(tái)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(yīng)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(rèn)的第一臺(tái) PLC。 1969 年，美國研制出世界第一臺(tái) PDP14 1971 年，日本研制出第一臺(tái) DCS8 1973 年，德國研制出第一臺(tái) PLC 1974 年， 中國研制出第一臺(tái) PLC 發(fā)展： 20 世紀(jì) 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(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時(shí)的 PLC 為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller（ PLC） 。 20 世紀(jì) 70 年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)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(yùn)算速度、 超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、 PID 功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位 。 20 世紀(jì) 80 年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)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(biāo)志著可編程控制器基于三菱 PLC 的立體車庫控制 —