【導(dǎo)讀】ProcessControl. .Box5000. Mayaguez,PuertoRico00681. ABSTRACT. Logic,RelayPanels. INTRODUCTION. aPLCmightbeused.RELAYPANELS

　　

【正文】 。典型的工業(yè)中應(yīng)用的傳感器包括限位開關(guān) ,鄰近傳感器 ,及二進(jìn)制傳感器。 傳動裝置 可能包括螺線管 ,馬達(dá)起始者 ,和一些其它相關(guān)的設(shè)備。圖 1顯示了一種工業(yè)應(yīng)用的一個簡化的模型，該模型中 PLC 得到應(yīng)用。 圖 1 簡化的過程模型 PLC 替換 繼電控制板 。這些定制的控制器致力于一種特殊應(yīng)用。因為復(fù)雜系統(tǒng) ,它們的造價高，很難重新構(gòu)造 ,出現(xiàn)故障 也不容易發(fā)現(xiàn) ,消耗許多能量 ,適當(dāng)?shù)牟僮魉俣?,和低可靠性。在要求維護(hù)靈活、方便，而且又要快速查明故障的復(fù)雜工業(yè)應(yīng)用中， 繼電控制板 不是最適當(dāng)?shù)倪x擇。另一方面 ,他們相對地易學(xué)，容易被電工和非工程學(xué)人員了解。 繼電控制板 電子控制電路一般使用梯形圖。它們與常規(guī)接線圖小小的不同是他們不顯示組分的物理安排 ,但強(qiáng)調(diào)各條電路的作用。他們實質(zhì)上代表一個被硬聯(lián)線的節(jié)目控制操作，序列在一個指定的過程中的一套并聯(lián)電路。電子電路的平行設(shè)計為解決所有控制邏輯帶來好處，可以同時和瞬間動作。圖 2 代表一張?zhí)菪螆D，可以控制如圖 1 所示的工業(yè)過程。 圖 2 梯形圖 PLC 是典型地計算機(jī)為主的 ,不用真空管的 ,與 梯形圖 的動作一致的唯一處理器設(shè)備。因為他們是連續(xù)機(jī) 器 ,實時地反應(yīng)并聯(lián)電路的工作 ,PLC 使用輸入 /輸出 表和掃描周期。 輸入 /輸出表是一種記憶結(jié)構(gòu)，它存儲關(guān)于當(dāng)前的掃描周期的所有的相關(guān)的信息。它被細(xì)分為三種基本的部分 :輸入表 ,輸出表 ,和內(nèi)部繼電表 ,輸入 (傳感器的 )狀態(tài)被保留在輸入表 。輸出 (傳動裝置 )期待狀態(tài)被保留在輸出表 。真正控制繼電器的狀態(tài)被保留在內(nèi)部繼電表中。 圖 3 PLC掃描周期 當(dāng)程序是在 PLC 中運行，它連續(xù)的執(zhí)行掃描周期 (圖 3)。掃描周期有二大部分 (在實際 PLC 中，它有其它部分，這里只討論相關(guān)的 ):輸入掃描和程序掃描。在輸入程序掃描輸入的狀態(tài)，從輸入點和被存放的輸入表中讀入 ,并且程序的期待狀態(tài) (從輸出表 )送到輸出點。程序掃描解決布爾邏輯，它關(guān)系到在輸入表的信息 ,在輸出和內(nèi)部繼電表的信息。而且 ,信息在輸出和內(nèi)部繼電表在程序掃描期間更新。在 PLC 中這種布爾邏輯典型地代表圖形語言，這種圖形語言看起來像它仿真 的電子電路。人所皆知，這種語言為梯形邏輯語言。圖 4 的梯形邏輯程序可能使用在圖 1 的控制過程中。注意，在圖 2 中相似的電子梯形圖。 PLC 掃描周期的好處是 ,在繼電控制板中，它允許廣泛的過程一致地被控制。 圖 4 PLC 梯形邏輯 PLC 能克服所有繼電控制板缺點，目前是被廣泛應(yīng)用的工業(yè)自動化控制器。因為它們的語言，在它們的介紹之時它們是非常成功的， 梯形 邏輯 ,是電子工程師和梯形圖編程人員已經(jīng)通曉的電子 梯形圖 。然而 ,顯然 PLC 與其它可利用的技術(shù)比較，也有它們自己的一些缺點。它的局限有 :它們是沒有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的硬件或軟件平臺 ,它們會限制程序員 做的控制活動和操作 ,并且為了降低成本，它的計算能力相對低。 個人計算機(jī) 標(biāo)準(zhǔn)個人計算機(jī) (個人計算機(jī) ) ，一種為達(dá)到同樣目的的其它技術(shù)。它變得越來越普遍。在任一種工業(yè)控制應(yīng)用中 ,一個基于個人計算機(jī)的控制器模型能替換 PLC?？赡軙谲浖_發(fā)領(lǐng)域會開辟一個世界，因為它的標(biāo)準(zhǔn)組分和連通性。這個模型包括一臺能運行在任一個現(xiàn)代開放操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)個人計算機(jī) , 一套等效于典型的 PLC 中的輸入模塊的標(biāo)準(zhǔn)輸入產(chǎn)品模塊 , 還有用于實施一個 PLC 掃描周期的任一種高級編程語言。 一個簡單的例子 提出的模型將通過一個抽樣程序被編碼在 Turbo Pascal ，作為過程的控制，如圖 1 所示 . 假設(shè) , 傳感器通過輸入端十六進(jìn)制地址 3BD 被連接到個人計算機(jī) , 并且 , 傳動裝置 被連接到輸出端口十六進(jìn)制地址 3BC,地址分配如圖 5 、圖 6 所示。 圖 5 輸入連接 圖 6 輸出連接 樣品 Pascal 程序如圖 7 所示。圖像表 :輸入 ,輸出 ,和繼電表 ,使用 Pascal布爾變量。當(dāng)這些變量是真的 ,那代表開狀態(tài) 。而當(dāng)他們是假的 ,代表關(guān)狀態(tài)。當(dāng)交換信號以輸入和輸出指向開狀態(tài)代表一邏輯 0 而關(guān)狀態(tài)代表一邏輯 1 。 圖 7 程序示例 注意 ,這是一個非常簡化的例子，目的是為熟悉的 PLC 梯形邏輯的控制 程序提供框架，以使個人計算機(jī)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)程序高級語言編程。雖然在本文里，沒有做充分的說明 ,但是它提供平行的過程，沒有考慮一個特殊操作系統(tǒng)的復(fù)雜，而且控制一個簡單的方式。這說明 ,復(fù)雜的自定義軟件不一定要做這項技術(shù)工作。 提出的模型非常容易適應(yīng)和實施，因為它仍然使用梯形邏輯 ,那么就不一定要新技術(shù)。所有典型的 PLC 指示可以非常容易地增加到模型 ,包括定時器 ,計數(shù)器 等等。其它的適合于特殊應(yīng)用的 PLC 可能包括使用高級語言，這又使它比標(biāo)準(zhǔn) PLC 梯形邏輯強(qiáng)有力。 個人計算機(jī)的優(yōu)點 個人計算機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)硬件軟件平臺。個人計算機(jī) 以快速步伐改善 ,變得更加便宜 ,并且比 PLC 有更多力量。在奔騰系統(tǒng)廣泛利用的今天，個人計算機(jī)勝過最快速的 PLC 近 20:1 甚至更多。每六個到九個月，個人計算機(jī)就更新?lián)Q代。相反每二到三年 PLC 硬件更新一次。至少的在個人計算機(jī)中， 16Mbytes 是普遍的 , 同時 PLC仍然的記憶區(qū)是按 Kbyte 的順序。個人計算機(jī)支持更加標(biāo)準(zhǔn)的外圍設(shè)備，譬如大容量只讀存儲器驅(qū)動器 ,聲卡 ,鼠標(biāo) ,網(wǎng)絡(luò)設(shè)施 ,等等，可從許多販賣者以合適的價格買到。通過許多販賣者，個人計算機(jī)是在短時間內(nèi)在全世界廣泛使用。 有人構(gòu)想 ,下一代工業(yè)控制 應(yīng)該提供一個開放式體系結(jié)構(gòu)和一個唯一軟件開發(fā)環(huán)境。 趨向?qū)⑹亲叱龇忾] ,專有系統(tǒng)依賴一個開放式體系結(jié)構(gòu)提供的好處。用戶必須和一個特殊供應(yīng)商 結(jié)婚 ，這提供了更多的靈活性。，因為許多獨立開發(fā)商連續(xù)推進(jìn)個人計算機(jī)，這些計算機(jī)兼容硬件和軟件的功能，且易用，這使得對新的技術(shù)的掌握變的更加的容易 ,因為計算機(jī)的巨大的市場，它提供一個競爭環(huán)境，而且經(jīng)濟(jì)的原因驅(qū)使廠商們將價格壓到最低，因此成本效率高。 個人計算機(jī)可能提供合并 PLC 的一種完全解決方案 ,基于人機(jī)接口和編程的終端。它能提供過程模仿，使得不依靠硬件的軟件開發(fā) 變成可能。并且 ,它能提供老練的查明故障和診斷器械的功能 ,提供對機(jī)器的狀態(tài)的詳細(xì)分析 ,可能的故障起因 ,并且推薦補救措施。當(dāng)控制系統(tǒng)運行時，你能使用現(xiàn)成的窗口軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析?？刂葡到y(tǒng)和企業(yè)的其他部門之間傳遞信息使用標(biāo)準(zhǔn)窗口數(shù)據(jù)交換方法。 現(xiàn)在，個人計算機(jī)在工業(yè)控制中是成功的，其原因類似于那些 PLC，今天工程師能很好的熟練的在計算機(jī)中編程并且應(yīng)用。許多站已經(jīng)有專業(yè)的個人計算機(jī)編程的技術(shù)在手。并且 ,典型的個人計算機(jī)語言范例易于使用流程圖編制技術(shù)和流程表新發(fā)展技術(shù)對控制編程 ,譬如連續(xù)函數(shù)圖。 商用的 個人計算機(jī)通常沒設(shè)計抗干擾、振動、溫度和制造業(yè)中常發(fā)生的電子噪聲。在 PLC 和個人計算機(jī)中的 ,應(yīng)該用 能適應(yīng)這些環(huán)境狀況的硬件，這也許會增加基于個人計算機(jī)的控制的費用。個人計算機(jī)以其少數(shù) I/O 接點，不能在應(yīng)用中有效的控制成本。因此非常便宜的 PLC 能占領(lǐng)市場（ 90%的市場）。對于有許多I/O 點和復(fù)雜控制策略的控制系統(tǒng)，個人計算機(jī)可以形象地給出解答?；趥€人計算機(jī)的輸入 /輸出接口裝置是昂貴的 ,而且比那些基于 PLC 的裝置更難應(yīng)用。PLC 可以快速地在電源故障以后重新開始。并且它們能準(zhǔn)確的保留先前的數(shù)據(jù)，因此 PLC 更 加容易重新從它們停止的地方開始。