【正文】 ty to real world devices and municate back to other system controls in a main panel. In the past 30 years we have seen literally hundreds of proprietary and standard protocols developed, each with their own unique 39。t be ignored, such as: * Network speed. * Ease of use when it es to the setup and wiring. * Availability of offtheshelf networking ponents. * Builtin munications setups.Integrated Motion ControlAnother responsibility the PLC has been tasked with is motion control. From simple openloop to multiaxis applications, the trend has been to integrate this feature into PLC hardware and software. There are many applications that require accurate control at a fast pace, but not exact precision at blazing speeds. These are applications where the standalone PLC works well. Many nano and micro PLCs are available with highspeed counting capabilities and highfrequency pulse outputs built into the controller, making them a viable solution for openloop control. The one caveat is that the controller does not know the position of the output device during the control sequence. On the other hand, its main advantage is cost. Even simple motion control had previously required an expensive option module, and at times was restricted to more sophisticated control platforms in order to meet system requirements. More sophisticated motion applications require higherprecision positioning hardware and software, and many PLCs offer highspeed option modules that interface with servo drives. Most drives today can accept traditional mands from host (PLC or PC) controls, or provide their own internal motion control. The trend here is to integrate the motion control configuration into the logic controller programming software package.Programming LanguagesA facet of the PLC that reflects both the past and the future is programming language. The IEC 611313 standard deals with programming languages and defines two graphical and two textual PLC programming language standards: * Ladder logic (graphical). * Function block diagram (graphical). * Structured text (textual).Instruction list (textual). This standard also defines graphical and textual sequential function chart elements to organize programs for sequential and parallel control processing. Based on the standard, many manufacturers offer at least two of these languages as options for programming their PLCs. Ironically, approximately 96 percent of PLC users recently still use ladder diagrams to construct their PLC code. It seems that ladder logic continues to be a top choice given it39。這在可編程邏輯控制器（PLC）及其各種應(yīng)用的發(fā)展過程中尤為明顯。從本質(zhì)上講，PLC是一種用高度專業(yè)化語言編程的工業(yè)計(jì)算機(jī)，并繼續(xù)受益于計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。 微型化的PLC在最初引進(jìn)PLC的時(shí)候，主要改進(jìn)它的體積，這與替換了數(shù)百個(gè)硬接線繼電器和計(jì)時(shí)器有關(guān)。從20世紀(jì)80年代到20世紀(jì)90年代初，模塊化的PLC逐漸微型化，同時(shí)它的容量和性能也得到了提高。因此僅為了額外特性或性能而不是增加I/O容量而具體指定一個(gè)大型的PLC變得不必要，因?yàn)榧词辜{米級PLC也具備以太網(wǎng)通信、運(yùn)動控制、自動調(diào)諧的嵌入式PID、遠(yuǎn)程連通性等更多的功能。以前，這些功能通常要求他們自身內(nèi)置實(shí)現(xiàn)這些功能的控制器和軟件，此外，還需要一個(gè)用于離散控制和互鎖的獨(dú)立的PLC。在20世紀(jì)90年代，Modicon推行的Modbus通信協(xié)議，允許PLC通過標(biāo)準(zhǔn)電纜進(jìn)行通信。在過去的30年里，我們真實(shí)地目睹了數(shù)百個(gè)專利化協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的發(fā)展，每一個(gè)協(xié)議都有自己獨(dú)特的優(yōu)勢。在過程控制中，它們需要支持多種協(xié)議，以便它們能和其它設(shè)備通信。另一個(gè)主要改進(jìn)來自于計(jì)算處理領(lǐng)域。在過去的五年中，車間級以太網(wǎng)通信的應(yīng)用已經(jīng)翻了一倍。從簡單的開環(huán)控制到多軸應(yīng)用來看，在PLC的軟件和硬件中集成運(yùn)動控制已經(jīng)成為一個(gè)趨勢。單機(jī)PLC在一些系統(tǒng)上也能很好地運(yùn)行。一方面要提醒的是控制器在控制順序上不能確定輸出設(shè)備的位置。以前，即使簡單的運(yùn)動控制也要求有一個(gè)昂貴的選擇模塊。越精密的運(yùn)動控制系統(tǒng)要求越高精度的定位硬件和軟件，而許多PLC都提供高速選擇模塊接入伺服驅(qū)動。將運(yùn)動控制組態(tài)軟件集成在PLC編程軟件包中將成為一種趨勢。國際電工委員會611313標(biāo)準(zhǔn)（IEC 611313）處理了編程語言并且定義了兩個(gè)圖形化的和兩個(gè)文本化的PLC編程語言標(biāo)準(zhǔn)：梯形邏輯（圖形化） 功能塊圖（圖形化）結(jié)構(gòu)化文本（文本化）指令表（文本化） 這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)也定義了為順序控制和并行控制處理組織程序的圖形化的和文本化的順控功能圖元素。諷刺的是，在近來接觸的PLC使用者中，有大約96%仍然使用梯形圖編寫PLC代碼。硬件平臺 現(xiàn)代的PLC已經(jīng)在它們的CPU里集成了多種的商業(yè)非定制（COTS）技術(shù)。這些先進(jìn)技術(shù)也為PLC擴(kuò)展集成和接受新任務(wù)（如通信、數(shù)據(jù)處理和高速運(yùn)動）留出空間，而不會以犧牲工業(yè)控制設(shè)備所要求的嚴(yán)格可靠性為代價(jià)。PAC與傳統(tǒng)的PLC有所不同，這是因?yàn)镻AC在軟件和硬件上都采用了開放的模塊化體系結(jié)構(gòu)，并且采用了網(wǎng)絡(luò)接口、語言和協(xié)議的已知標(biāo)準(zhǔn)。展望未來來自Reed研究團(tuán)的一份2005年P(guān)LC產(chǎn)品聚焦研究指出了一些對于PLC使用者、機(jī)器制造商和采購決策人員愈加重要的因素。不只是新協(xié)議在逐漸平面化，許多已經(jīng)使用了許多年的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議也在逐漸地接入到以太網(wǎng)平臺上，這些協(xié)議包括Modbus (ModbusTCP)、DeviceNet (Ethernet/IP)和Profibus (Profinet)。同樣，許多PLC上的CPU在工作時(shí)已經(jīng)可以接入以太網(wǎng)，這就節(jié)省了I/O槽空間。另外，無線通信方式將會進(jìn)一步普及。許多PLC生產(chǎn)商已經(jīng)支持最受大眾接受的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，使PLC的I/O可以分配在廣闊的區(qū)域上或者定位在以前被認(rèn)為是幾乎不可能的位置上?，F(xiàn)在，這些具挑戰(zhàn)性的廣闊區(qū)域都可以由個(gè)人電腦監(jiān)控。3．使用通用編程軟件編制多對象/平臺的能力過去，人們都認(rèn)為一個(gè)智能型控制器需要復(fù)雜的編程，但現(xiàn)在不再是這樣了。在他們個(gè)人電腦上，基于視窗(Windows)的外觀和觸感是最為人所熟悉的，它已成為最受大眾接納的圖形用戶界面。PLC生產(chǎn)商也已經(jīng)開始一體化不同功能塊的編程，使你在構(gòu)造邏輯、HMI、動態(tài)控制和其它特定功能時(shí)只需學(xué)習(xí)一個(gè)編程軟件包。畢竟，無論是安裝在Dell、HP電腦上還是安裝在IBM電腦上，微軟的視窗（Windows）操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都是同樣地運(yùn)行，這就方便了系統(tǒng)用戶。同時(shí)，他們密切關(guān)注新的趨勢，并在他們認(rèn)為有利可圖的地方用上新的PLC產(chǎn)品。而在我國液位控制系統(tǒng)也利用得相當(dāng)?shù)膹V泛，特別在鍋爐液位控制，水箱液位控制。為了解決人工控制的控制準(zhǔn)度低、控制速度慢、靈敏度低等一系列問題。在自動化控制的工業(yè)生產(chǎn)過程中，一個(gè)很重要的控制參數(shù)就是液位。在本世紀(jì)40年代前后，工業(yè)生產(chǎn)大多處于手工操作的狀態(tài)，人們主要是憑經(jīng)驗(yàn)用人工去控制生產(chǎn)過程。因此，當(dāng)時(shí)的勞動效率是很低的。尤其是近年來，過程控制技術(shù)發(fā)展更為迅速。一些工廠企業(yè)實(shí)現(xiàn)了儀表化和局部自動化。這階段主要的特點(diǎn)：檢測和控制儀表普遍采用基地式儀表和部分組合儀表；過程控制結(jié)構(gòu)大多數(shù)是單輸入單輸出系統(tǒng)；被控制參數(shù)主要是溫度、壓力、流量、液位四種參數(shù)；控制目的是保持這些參數(shù)的穩(wěn)定，消除或減少對生產(chǎn)過程的主要擾動。在儀表方面，開始大量采用單元組合儀表。70年代以來，隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，儀表與硬件的開發(fā)，微型機(jī)算計(jì)的開發(fā)應(yīng)用，使生產(chǎn)過程自動化的發(fā)展達(dá)到了一個(gè)新的水平。過程控制發(fā)展到現(xiàn)代過程控制的新階段，這是過程控制發(fā)展的第三階段。隨著現(xiàn)在工業(yè)控制的要求越來越高，一般的自動化控制已經(jīng)也不能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)控制的需求，所以我們就又引入了可編程邏輯控制（又稱PLC）。我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。無錫信捷電子科技有限公司生產(chǎn)的XC系列、上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。它是20世紀(jì)70年代以來，在集成電路，計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制設(shè)備。近年來，國內(nèi)在PLC技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用方面發(fā)展很快，除了許多從國外引進(jìn)的設(shè)備，自動化生產(chǎn)線外，國內(nèi)越來越多的設(shè)備采用PLC控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電接觸器控制系統(tǒng)。 20世紀(jì)20年代起，人們把各種繼電器。接觸器及其觸點(diǎn)按一定的邏輯關(guān)系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機(jī)械。價(jià)格便宜，在一定范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而使用面甚廣，：設(shè)備體積大，可靠性差，動作速度慢，功能少，難與實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制，特別是由于它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο蟾淖儠r(shí)，原有的接線和控制盤就要更換，所以通用性和靈活性較差. 20世紀(jì)60年代末期，美國的汽車制造業(yè)競爭激烈，各生產(chǎn)廠家的汽車型號不斷更新，它必然要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)亦隨之改變，適應(yīng)白熱化的市場競爭要求，1968年美國通用汽車公司公開向社會招標(biāo)，對汽車流水線控制系統(tǒng)提出具體要求，歸納起來是：（1） 編程方便，可現(xiàn)場修改程序（2） 維修方便，采用插件式結(jié)構(gòu)（3） 可靠性高于繼電器控制裝置（4） 體積小于繼電器控制盤（5） 數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)（6） 成本可與繼電器控制盤競爭（7） 輸入可以是交流150V以上（8） 輸出為交流115V，容量要求在2A以上，可直接驅(qū)動接觸器，電磁閥等（9） 擴(kuò)展時(shí)原系統(tǒng)改變最?。?0） 用戶存儲器至少能擴(kuò)張到4KB（適應(yīng)當(dāng)時(shí)汽車裝配過程的需要） 十項(xiàng)指標(biāo)的核心要求是采用軟布線（編程）方式代替繼電控制的硬接線方式，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)線的流程控制?？杀槌绦蚩刂破鳂O其相關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。這也是區(qū)別與一般微機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。這種工業(yè)計(jì)算機(jī)采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。本課題將在以下幾方面對液位系統(tǒng)進(jìn)行研究和論證控制系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)的需要對液位進(jìn)行來設(shè)定，當(dāng)液位低于設(shè)定限位時(shí)自動啟動水泵進(jìn)行加液，當(dāng)液位到達(dá)設(shè)定值時(shí)停泵，操作人員可以通過觸摸屏進(jìn)行液位設(shè)定，控制監(jiān)控等操作。通過PLC對程序設(shè)計(jì)，提高液位系統(tǒng)的控制水平。第二章 系統(tǒng)控制方案的確定 采用PLC控制液位的優(yōu)點(diǎn)1