【正文】 床、磨床、包 裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。為了使可編程控制器處理模擬量 ,必須實(shí)現(xiàn)模擬量 (Analog)和數(shù)字量 (Digital)之間的 A/D 轉(zhuǎn)換及 D/A 轉(zhuǎn)換。 運(yùn)動(dòng)控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。如可驅(qū)動(dòng)步 進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。 過程控制 過程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。 PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。 PID 處理一般是運(yùn)行專用的 PID 子程序。 數(shù) 據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算 (含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算 )、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能 ,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng) ,如無人控制的柔性制造系統(tǒng) 。 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口 ,通信非常方便。傳統(tǒng)上 ,這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。 20 世紀(jì) 70年代初出現(xiàn)了微處理器。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用 ,可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言 ,并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都 以繼電器命名。個(gè)人計(jì)算機(jī) (簡(jiǎn)稱 PC)發(fā)展起來后 ,為了方便 ,也為了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)。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。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。在這時(shí)期 ,PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高 ,PLC 逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域 ,在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS 系統(tǒng)。從控制規(guī)模上來說 ,這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī) 。從產(chǎn)品的配套能力來說 ,生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元 ,使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。 我國(guó)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。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。可以預(yù)期 ,隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入 ,PLC 在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。從技術(shù)上看 ,計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上 ,會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn) 。從產(chǎn)品的配套性上看 ,產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全 ,完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求 。從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看 ,可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 ,可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分 ,將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。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(gè)不可拆卸的整體。 CPU 的構(gòu)成 CPU 是 PLC 的核心 ,起神經(jīng)中樞的作用 ,每套 PLC 至少有一個(gè) CPU,它按 PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù) ,用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù) ,并存入規(guī)定的寄存器中 ,同時(shí) ,診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。 CPU 主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成 ,CPU 單元還包括外圍芯片 、總線接口及有關(guān)電路。 在使用者看來 ,不必要詳細(xì)分析 CPU 的內(nèi)部電路 ,但對(duì)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(hào)控制。寄存器參與運(yùn)算 ,并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果 ,它也是在控制器指揮下工作。 I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口 ,是通過輸入輸出部分 (I/O)完成的。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入 PLC 系統(tǒng) ,輸出模塊相反。 常用的 I/O 分類如下 : 開關(guān)量 :按電壓水平分 ,有 220VAC、 110VAC、 24VDC,按隔離方式分 ,有繼電器隔離和晶體管隔離。 除了上述通用 IO 外 ,還有特殊 IO 模塊 ,如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 電源模塊 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。電源輸入類型有 :交流電源 (220VAC 或 110VAC),直流電源 (常 用的為 24VDC)。 PLC 系統(tǒng)的其它設(shè)備 編程設(shè)備 :編程器是 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件 ,用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況 ,但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。也就是我 們系統(tǒng)的上位機(jī)。 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) 依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。 PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能 ,它使 PLC 與 PLC 之間、 PLC 與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息 ,形成一個(gè)統(tǒng)一的整體 ,實(shí)現(xiàn)分 散集中控制。 PLC 的通信現(xiàn)在主要采用通過多點(diǎn)接口 (MPI)的數(shù)據(jù)通訊、 PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。 在滿足控制要求的前提下 ,力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用和維護(hù)方便。 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)在選擇 PLC 容量時(shí)應(yīng)適當(dāng)留有余量。系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、編譯程序、診斷程序等 ,主要用于管理全機(jī)、將程序語言翻譯成機(jī)器語言 ,診斷機(jī)器故障。用戶程序是用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制要求 ,用 PLC 的程序語言編制的應(yīng)用程序 (也就是邏輯控制 )用來實(shí)現(xiàn)各種控制。 PLC 提供 的編程語言 標(biāo)準(zhǔn)語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言 ,它有以下特點(diǎn) 它是一種圖形語言 ,沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點(diǎn)、線圈、串聯(lián)等術(shù)語和一些圖形符號(hào)構(gòu)成 ,左右的豎線稱為左右母線。 梯形圖中的接點(diǎn)可以任意串、并聯(lián) ,但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。 PLC 是按循環(huán)掃描事件 ,沿梯形圖先后順序執(zhí)行 ,在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點(diǎn)的值在用戶程序中可以當(dāng)做條件使用。 邏輯功能圖語言 ,沿用半導(dǎo)體邏輯框圖來表達(dá) ,一般一個(gè)運(yùn)算框表示一個(gè)功能左邊畫輸入、右邊畫輸出。在創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目之后 ,所有其他任務(wù)都在這個(gè)項(xiàng)目下執(zhí)行。 組態(tài)硬件 ,組態(tài)硬件就是在組態(tài)表中指定你的控制方案所要使用的模板以及在用戶程序中以什么樣的地址來訪問這些模板 ,地址一般不用修改由程序自動(dòng)生成。 組態(tài)網(wǎng)絡(luò)和通訊連接 ,通訊的基礎(chǔ)是預(yù)先組態(tài)網(wǎng)絡(luò) ,也就是要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)滿足你的控制方案的子網(wǎng) ,設(shè)置網(wǎng)絡(luò)特性、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)連接特性以及任 何聯(lián)網(wǎng)的站所需要的連接。 定義符號(hào) ,可以在符號(hào)表中定義局部或共享符號(hào) ,在你的用戶程序中用這些更具描述性的符號(hào)名替代絕對(duì)地址。 創(chuàng)建程序 ,用梯形圖編程語言創(chuàng)建一個(gè)與模板相連結(jié)或與模板無關(guān)的程序并存儲(chǔ)。我們最常采用的是結(jié)構(gòu)化編程和分布編程配合使用 ,很少采用線形編程。在下載程序時(shí)可編程控制器必須在允許下載的工作模式下 (STOP 或 RUNP), RUNP模式表示 ,這個(gè)程序?qū)⒁淮蜗螺d一個(gè)塊 ,如果重寫一個(gè)舊的 CPU程序就可能出現(xiàn)沖突 ,所以一般在下載前將 CPU 切換到 STOP 模式。具有控制自動(dòng)化過程的強(qiáng)大功能 ,是基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作監(jiān)視系統(tǒng) ,它很容易結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的和用戶的程序建立人機(jī)界面精確的滿足生產(chǎn)實(shí)際要求。 WINCC 簡(jiǎn)單使用步驟 變量管理 ,首先確定通訊方式安裝驅(qū)動(dòng)程序 ,然后定義內(nèi)部變量和外部變量 ,外部變量是受你買的 WINCC軟件授權(quán)限制的最大授權(quán) 64K字節(jié) ,內(nèi)部變量沒有限制。也可以使用包含在對(duì)象和樣式庫(kù)中的眾多的圖形對(duì)象來創(chuàng)建復(fù)雜的過程畫面。 報(bào)警記錄設(shè)置 ,報(bào)警記錄提供了顯示和操作選項(xiàng)來獲取和歸檔結(jié)果。為了在運(yùn)行中顯示消息 ,可以使用包含在圖形編輯器中的對(duì)象庫(kù)中的報(bào)警控件。 報(bào)表組態(tài) ,報(bào)表組態(tài)是通過報(bào)表編輯器來實(shí)現(xiàn)的。 全局腳本的應(yīng)用 ,全局腳本就是 C 語言函數(shù)和動(dòng)作的通稱 ,根據(jù)不同的類型腳本被用于給對(duì)象組態(tài)動(dòng)作并通過系統(tǒng)內(nèi)部 C 語言編譯器來處理。一個(gè)觸發(fā)可以開始這些動(dòng)作的執(zhí)行。每建立一個(gè)用戶 ,就設(shè)置了 WINCC 功能的訪問權(quán)利并獨(dú)立的分配給此用戶。 交叉表索引 ,交叉索引用于為對(duì)象尋找和顯示所有使用處 ,例如變量、畫面和函數(shù)等。 參考文獻(xiàn) [1] 林小峰 .可編程控制器原理及應(yīng)用 .北京 :高等教育出版社 ,1994 [2] 田瑞庭 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1994 [3]