【正文】 IE。在發(fā)展和傳播“ＳＴＡＴＥ－ＯＦ－ＴＨＥ－ＡＲＴ”已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn) [IEC 60848, 1999。結(jié)果，程序上的延遲和資源成了生產(chǎn)工業(yè)過程的主要絆腳石。 研究表明，在自動化系統(tǒng)中，程序?qū)崿F(xiàn)的方法已經(jīng)與計算機(jī)資源應(yīng)用的急速增長不能匹配。 在現(xiàn)代制造業(yè)中，系統(tǒng)是用過程和結(jié)果的革新來描述的，并且因此不得不改變系統(tǒng)性能以快速做出反應(yīng)。第三，好的控制系統(tǒng)設(shè)計是對自動控制代碼生成有益的 —— 一種能夠產(chǎn)生可執(zhí) 行的控制軟件的能力，不同的邏輯控制器可以減少程序掃描時間和執(zhí)行那個時間?？梢酝ㄟ^分析估計看狀態(tài)模型是否達(dá)到想要的目標(biāo)。自動控制系統(tǒng)是狀態(tài)模型用公式語言或等價的語言描述的。有些較小的 PLC 控制器從與 PLC 控制器集成在一起的小電源為它們的輸入提供電壓源。用戶必須提供獨(dú)立的電源來啟動 PLC 控制器的輸入和輸出，因?yàn)檫@樣可以保證 PLC 控制器的所謂“純電源”。不同的模塊使用不同的電流量。在有些 PLC 控制器上，你可以看見作為獨(dú)立模塊的電源。 電源是為中央處理單元提供電源的。響應(yīng)的舊方法是這樣的， 19 開發(fā)系統(tǒng)的人必須保護(hù)這個程序，他旁邊再沒有人知道系統(tǒng)是怎 樣完成的。注釋和標(biāo)記甚至還可以準(zhǔn)確地引用零件號，如果需要更換零件的話。程序員可以添加標(biāo)記， 說明和輸出設(shè)備名稱，以及對于查找錯誤或者對于系統(tǒng)維護(hù)很有用的注釋。 幾乎所有用于為 PLC 控制器編程的程序都擁有各種不同的選項(xiàng)，例如系統(tǒng)輸入 /輸出（ I/O 線）的強(qiáng)制開關(guān)，程序?qū)崟r跟蹤以及圖表驗(yàn)證。定期檢查 PLC 中的程序是否改變是非常好的事情。這對于工業(yè)企業(yè)來說是非常重要的。實(shí)際上，這意味著，如果你有編程所需要的軟件，早期 PLC 控制器可以通過計算機(jī)進(jìn)行編程。例如，定時器值，或者記數(shù)器值存放在存儲器的這個部分。每一個輸入和輸出在存儲器中都有一個相應(yīng)的位。一部分存儲器用來存儲輸入和輸出狀態(tài)。在應(yīng)用程序開發(fā)中，通過一個串行電纜可以對程序存儲器進(jìn)行重新編程。 PLC 控制器比快擦型存儲器使用得更早， EPROM 存儲器比快擦型存儲器也更早，快擦型存儲器必 須用紫外線（ UV， UltraViolet Ray）燈擦除，并在編程器上進(jìn)行編程。除了這個操作系統(tǒng)之外，它還包括一個由梯形圖翻譯成而進(jìn)制形式的用戶程序。 CPU 同樣關(guān)注通信 , PLC 控制器 ,操作程序的執(zhí)行 ,監(jiān)督記憶設(shè)置的輸入和輸出等部分的關(guān)聯(lián)性。起先是 8 位微控制器例如 8051,現(xiàn)在發(fā)展為 16 位和 32 位微控制器。 中央處理器 (CPU)是 PLC 控制器的大腦。寄存器參與運(yùn)算，并存儲運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。 在使用者看來，不必要詳細(xì)分析 CPU 的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。固定式 PLC 包括 CPU板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。這樣的目的是為了克服目前程序策略的不足之處，而目前的程序策略是以個人軟件開發(fā)者的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。方法論還包括一個逐步的設(shè)計過程，并且要設(shè)置一個設(shè)計規(guī)則，這樣才能為一個成功的設(shè)計提供導(dǎo)向和方法。 主題的客觀性是為 PLC 自動控制系統(tǒng)建立一個系統(tǒng)化的軟件設(shè)計方法論。 再者， PLC 控制系統(tǒng)不適合設(shè)計對適應(yīng) 性和重構(gòu)有越來越多要求的生產(chǎn)系統(tǒng)。因此，軟件設(shè)計越來越成為花費(fèi)動力。例如，在實(shí)踐中， VISI 設(shè)計是一種有效的計算機(jī)輔助設(shè)計。盡管 PLC 的硬件成本在繼續(xù)下降，但是在工業(yè)控制上減少梯形邏輯的掃描時間仍然是一個問題，以至于可以用到低耗時的 PLC。 如果房子建造的像軟件過程一樣，那么僅僅一只啄木鳥就可以摧毀文明。和軟件過程一樣， PLC 的軟件設(shè)計也以同樣的方式會遇到軟件錯誤或危機(jī)。 PLC 的創(chuàng)造者 Richard E. Morley 十分肯定的認(rèn)為目前 PLC 市場是一個價值五十億的工業(yè) 。 雖然計算機(jī)控制技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生，但是 PLC 控制因?yàn)樗母咝阅堋⒊杀镜?、并且對惡劣的環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)能力而在工業(yè)控制的廣泛應(yīng)用中保持優(yōu)勢。 ①可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)； ②編程直觀、簡單； ③適應(yīng)性好； 16 ④功能完善，接口功能強(qiáng) 二、 PLC 的歷史 1968 年， Richard E. Morley 創(chuàng)造出了新一代工業(yè)控制裝置可編程邏輯控制器 (PLC),現(xiàn)在， PLC 已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，包括機(jī)械制造也、運(yùn)輸系統(tǒng)、化學(xué)過程設(shè)備、等許多其他領(lǐng)域。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的普及推廣應(yīng) 用?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的設(shè)計。國際電工委員會 (IEC)頒布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案中對可編程控制器作了如下的定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內(nèi) ,使控制器和被控對象連接方便 。提出 PLC 概念的是美國通用汽車公司。t yet talk to MAP. Since it’s unlikely that an individual PLC would talk to broadband MAP anyway, makers are concentrating n proprietary works. According to Sal Provanzano, users fear that if they do get on board and vendors withdraw from MAP, they all pulse width modulation control system be the ones left holding a munications structure that’s not supported. 15 PLC 的發(fā)展 一、 PLC 概述 可編程控制器是 60 年代末在美國首先出現(xiàn)的，當(dāng)時叫可編程邏輯控制器 PLC（ Programmable Logic Controller），目的是用來取代繼電器。ve heard a lot about MAP in the last few years, and a lot of panies have jumped on the band wagon. Many, however were disappointed when a fullydefined and pleted MAP specification didn’t appear immediately. Says Larry Kumara:” Right now, MAP is still a moving target for the manufacturers specification that is not final. Presently, for example, people are introducing products to meet the MAP products will be obsolete when the new standard for MAP, introduced.” Because of this, many PLC vendors are holding off on full MAP implementations. Omron, for example, has an ongoing MAPpatibility program, but Frank Newborn, vice president of Omron’s Industrial Division, reports that because of the lack of a firm definition, Omron39。 s a very unique feature, which allows S7300PLC can deal openly with any other munications equipment, munications controller, or PLC S7300 type can be defined by the user39。 have high industrial applicability, allowing the ambient temperature of 60 ℃ 。 software redesign and maintenanceessential in modern automation systemsbees nearly impossible. Particularly, PLC programs have evolved from a couple lines of code 25 years ago to thousands of lines of code with a similar number of 1/O points. Increased safety, for instance new policies on fire protection, and the flexibility of modern automation systems add plexity to the program design process. Consequently, the lifecycle cost of software is a permanently growing fraction of the total cost. 8090% of these costs are going into software maintenance, debugging, adaptation and expansion to meet changing needs. 9 Today, the primary focus of most design research is based on mechanical or electrical products. One of the byproducts of this proposed research is to enhance our fundamental understanding of design theory and methodology by extending it to the field of engineering systems design. A system design theory for largescale and plex system is not yet fully developed. Particularly, the question of how to simplify a plicated or plex design task has not been tackled in a scientific way. Furthermore, building a bridge between design theory and the latest epistemological outes of formal representations in puter sciences and operations research, such as discrete event system modeling, can advance future development in engineering design. From a logical perspective, PLC software design is similar to the hardware design of integrated circuits. Modern VLSI designs are extremely plex with several million parts and a product development time of 3 years [Whitney, 1996]. The design process is normally separated into a ponent design and a system design stage. At ponent design stage, single functions are designed and verified. At system design stage, ponents are aggregated and the whole system behavior and functionality is tested through simulation. In general, a plete verification is impossible. Hence, a systematic approach as exemplified for the PLC program design may impact the logical hardware design. AK 1703 ACP Following the principle of our product development, AK 1703 ACP has high functiona