【正文】 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； 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 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。 外文資料翻譯 資料來源： 外文數(shù)據(jù)庫 文章名： PLC Programming with Signal Interpreted Petri Nets 書 刊 名： 《 Digital Image Processing》 作 者： Stephane Klein ,Georg Frey 出版社：清華大學(xué)出版社 ， 2020 章 節(jié)： The Element of Digital Image Processing 頁 碼： P3~P10 文 章 譯 名 ： 可編程控制器的介紹 姓 名 ： 杜欣妍 學(xué) 號 ： 0841040106 指導(dǎo)教師 (職稱 )： 許楠（講師） 專 業(yè) ： 自動化 班 級 ： 01 所 在 學(xué) 院 ： 郵電與信息工程學(xué)院 可編程控制器的介紹 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。以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。 PLC的基本設(shè)計思想是把計算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。 70年代中期以后， PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時的 PLC已不再是僅有邏輯 (Logic)判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處理、 PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行 邏輯運算，順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和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。 可編程控制器對用戶來說，是一種無觸點設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。 可編程控制器是面向用戶的專用工業(yè)控制計算機(jī)，具有許多明顯的特點。初期可編程控制器只是用一種類似于語言的軟件邏輯于代替繼電器硬件邏輯，并且使開發(fā)時間由 6個月縮短到 6天。而且，盡管硬件的價格在逐漸下跌，據(jù)估計，根據(jù) Frost和 Sullivan對 PLC市場的調(diào)查研究表明，每年銷售硬件的價格要比銷售 PLC的價格（一千五百萬）至少多出八十億美元。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)。 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。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。例如，在實踐中， VISI設(shè)計是一種有效的計算機(jī)輔助設(shè)計。因此，軟件設(shè)計越來越成為花費動力。 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)。 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。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。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)驗為基礎(chǔ)的。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。 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。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。 中央處理器 (CPU)是 PLC控制器的大腦。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。 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。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。 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。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。一部分存儲器用來存儲輸入和輸出狀態(tài)。每一個輸入和輸出在存儲器中都有一個相應(yīng)的位。例如，定時器值，或者記數(shù)器值存放在存儲器的這個部分。實際上，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。這對于工業(yè)企業(yè)來說是非常重要的。定期檢查 PLC中的程序是否改變是非常好的事情。 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，例如系統(tǒng)輸入 /輸出（ I/O線） 的強(qiáng)制開關(guān)，程序?qū)崟r跟蹤以及圖表驗證。程序員可以添加標(biāo)記，書日和輸出設(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。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。響應(yīng)的舊方法是這樣的，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。 電源是為中央處理單 元提供電源的。在有些 PLC控制器上，你可以看見作為獨立模塊的電源。不同的模塊使用不同的電流量。用戶必須提供獨立的電源來啟動 PLC控制器的輸入和輸出，因為這樣可以保證 PLC控制器的所謂 “ 純電源 ” 。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。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?？梢酝ㄟ^分析估計看狀態(tài)模型是否達(dá)到想要的目標(biāo)。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。 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)。 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。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。在發(fā)展和傳播 “ ＳＴＡＴＥ－ＯＦ－ＴＨＥ－ＡＲＴ ” 已經(jīng)形成標(biāo)準(zhǔn) [IEC 60848, 1999。 IEC 61499, 1998。 系統(tǒng)的方法通過使用原有的軟件模塊，有助于增加設(shè)計自動化的水平，同時也將提供一種可管理的大規(guī)模系統(tǒng)設(shè)計的方法。 軟件工業(yè)被認(rèn)為是系統(tǒng)性能的破壞者和系統(tǒng)復(fù)雜性的產(chǎn)生者。其結(jié)果是，一方面造成了大量而低效率的程序代碼，另一方面并沒有獲得高的硬件性能。尤其是，可編程邏輯控制器（ＰＬＣ）程序設(shè)計從二十五年前的兩條主線，發(fā)展到現(xiàn)在的成千上萬條。因此，軟件的使用 周期花費是總共花費的一個固定不變的增長部分。 目前，大部分設(shè)計研究的主要焦點都集中在機(jī)械和電子產(chǎn)品上。針對大規(guī)模和復(fù)雜系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計理論并沒有成熟。而且，正在設(shè)計理論和代表計算機(jī)科學(xué)及運籌學(xué)研究的認(rèn)識論結(jié)果之間構(gòu)建一條橋梁，這樣的具體應(yīng) 該是邏輯硬件電路設(shè)計。現(xiàn)代超大規(guī)模集成電路設(shè)計（ Very Large Scale IntegrationVLSI）是及其復(fù)雜的，一個集成電路一般有幾百萬個晶體管，而且產(chǎn)品開發(fā)周期大都三年左右。在局部功能塊設(shè)計階段，單個功能將被設(shè)計出來，并予以驗證。一般來說，所有部分都完全的驗證是不 可能的。 五、 AK 1703 ACP AK 1703 ACP憑借著一貫創(chuàng)新的精神與穩(wěn)定的技術(shù)，在以穩(wěn)定為基礎(chǔ)的產(chǎn)品平臺中，擁有高級的功能性和適應(yīng)性。穩(wěn)定的功能性使得自動化控制，遠(yuǎn)程控制和通信協(xié)議三者完美結(jié)合。 AK 1703 ACP擁有適合現(xiàn)代化自動控制的綜合的遠(yuǎn)程控 制技術(shù)： ? 水電站遠(yuǎn)程控制與中控設(shè)備 ? 擁有自治功能的自動控制單元 ? 數(shù)據(jù)節(jié)點 , 設(shè)備控制站 , 尖端科技 ? 擁有現(xiàn)場或遠(yuǎn)程外圍設(shè)備 ? 為后面板安裝而設(shè)計的 19英寸設(shè)備 ? 專為多種現(xiàn)場應(yīng)用和高產(chǎn)品要求設(shè)計的中間產(chǎn)品 ? 多種通信手段 ? 簡潔的編程 ? 唯一的設(shè)備插座 ? 開放型系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) ? 可升級的冗余 ? 智能終端 TM 1703 AK 1703 ACP基本外部設(shè)備原件擁有兩個基本系統(tǒng)原件 CP2020/CPC25（主控原件）和 CP2020/PCCE25（處理和通信原件），一個總線最多 可以連接 16個外圍設(shè)備原件。 六、 SIEMENS可編程序控制器 SIMATIC S7300系列 PLC適用于各行各業(yè)、各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化，其強(qiáng)大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。 自由通訊口方式也是 S7300型 PLC的一個很有特色的功能，它使 S7300型 PLC可以與任何通訊協(xié)議公開的其它設(shè)備、控制器進(jìn)行通訊，即 S7 300型 PLC可以由用戶自己定義通訊協(xié)議（例 ASCII協(xié)議），波特率為 1。因此使可通訊的范圍大大增加，使控制系統(tǒng)配置更加靈活、方便。用戶可通過編程來編制通訊協(xié)議、交換數(shù)據(jù)（例如： ASCII碼字符），具有 RS232接口的設(shè)備也可用 PC/PPI電纜連接起來進(jìn)行自由通訊方式通訊。 上位機(jī)即圖文控制中心，主要由 PC機(jī)和激光打印機(jī)組成，采用 SIMATIC WINCC軟件平臺，采用全中文操作界面，人機(jī)對話友好。 WINCC軟件在自動化領(lǐng)域中可用于所有的操作員控制和監(jiān)控任務(wù)。 WINCC 能夠在控制過程中危急情況的初發(fā)階段進(jìn)行報告，發(fā)出的信號既可以在屏幕上顯示出來，也可以用聲音表現(xiàn)出來。某一 WINCC工作站可專門用于過程控制以使那些重要的過程信息不被屏蔽。 WINCC 是 MICRSOFT WINDOWS98或 WINDOWS NT4。 THE INTRODUCE OF PLC ONE、 PLC overview Programmable controller is the first in the late 1960s in the United States, then called PLC programmable logic controller (Programmable Logic Controller) is used to replace relays. For the implementation of the logical judgment, timing, sequence number, and other control functions. The concept is presented PLC General Motors Corporation. PLC and the basic design is the puter functional improvements, flexible, generic and other advantages and relay control system simple and easy to operate, such as the advantages of cheap prices bined controller hardware is standard and overall. According to the practical application of target software in order to control the content of the user procedures memory controller, the controller and connecting the accused convenient target. In the mid1970s, the PLC has been widely used as a central processing unit microprocessor, import export module and the external circuits are used, largescale i