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PLC及其體系結(jié)構(gòu)
2.1plc的定義plc稱為可編程序控制器,它是按照成熟而有效的繼電器控制概念和設(shè)計思想,利用不斷發(fā)展的新技術(shù)、新電子器件,逐步形成了具有特色的各種系列產(chǎn)品,是一種數(shù)字運算操作的**電子計算機。它是將邏輯運算,順序控制,時序和計數(shù)以及算術(shù)運算等控制程序,用一串指令的形式存放到存儲器中,然后根據(jù)存儲的控制內(nèi)容,經(jīng)過模擬,數(shù)字等輸入輸出部件,對生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程進行控制的裝置。
2.2plc的發(fā)展歷程1969年dec公司按照gm(美國通用汽車公司)的要求研制了世界上一臺plc并且在gm公司得到成功的應(yīng)用。此后公司使plc商品化。plc是專門設(shè)計出來用于同繼電器產(chǎn)品競爭并逐步取代了傳統(tǒng)的繼電器。plc作為一種工業(yè)**計算機,經(jīng)歷了以下幾個發(fā)展的歷程。
1969-1972為一階段,是plc的初期階段,在該階段的各廠家的plc差別很大、沒有統(tǒng)一的硬件和軟件標(biāo)準(zhǔn)、功能簡單、**性強,硬件主要以分離元件為主,體積較大、性能較差、可靠性不高。
1972-為二階段,在該階段plc逐步演化為一種**的工業(yè)計算機,可靠性大大提高,成本大幅度降低,面向過程的梯形圖和語句表語言面世,系統(tǒng)逐步向標(biāo)準(zhǔn)化過渡,這些都為plc的普及奠定了基礎(chǔ)。
1981-至今,iec正式發(fā)表了plc的標(biāo)準(zhǔn),各廠家的plc都向規(guī)范化發(fā)展。梯形圖、語句表、sfc語言已經(jīng)成熟,同時還有和**編程語言的接口,其存儲能力、運算速度、對模擬量的處理功能已經(jīng)大大加強,現(xiàn)在的大中型plc已經(jīng)具有以前dcs所“特有”的經(jīng)典pid算法、斜坡函數(shù)、自適應(yīng)算法、模糊控制等算法。
2.3 plc特點和功能
(1)plc的主要特點。plc的特點是:工作可靠、運行速度快、積木式結(jié)構(gòu)、組合靈活、良好的兼容性、程序編制及生成簡單、豐富、網(wǎng)絡(luò)功能強。
(2)plc的主要功能。plc系統(tǒng)能很好的完成工業(yè)實時順序控制、條件控制、記數(shù)控制、步進控制等功能;能夠完成模/數(shù)(a/d)、數(shù)/模(d/a)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、通訊聯(lián)網(wǎng)、實時監(jiān)控等功能。
多年的實踐表明,plc耐用、可靠,是專為工廠設(shè)計的,具有根據(jù)工作環(huán)境要求加固的元件,實時掃描實踐及故障診斷功能,故障排除簡便,深得用戶偏愛。
plc如此可靠的原因是一個可執(zhí)行繼電器邏輯、順序功能圖、功能塊、結(jié)構(gòu)文本、命令目錄或其組合的實時**或操作系統(tǒng)。若出現(xiàn)故障,其內(nèi)置安全裝置能保持機械受損,且能保持有序、有預(yù)見的順序。
2.4 plc的發(fā)展趨勢
有快的邏輯運算和強的邏輯控制、順序控制能力,在離散控制中有**的可靠性,方便簡單易學(xué)的編程方法,使其在以離散為主的工業(yè)自動化領(lǐng)域中有無可爭議的**地位。
**工業(yè)計算機控制領(lǐng)域,圍繞開放與再開放過程控制系統(tǒng)、開放式過程控制軟件、開放性數(shù)據(jù)通信協(xié)議,已經(jīng)發(fā)生巨大變革,幾乎到處都有plc,但這種趨勢也許不會繼續(xù)發(fā)展下去。隨著軟plc(softplc)控制組態(tài)軟件技術(shù)的誕生與進一步完善和發(fā)展,安裝有softplc組態(tài)軟件和基于工業(yè)pc控制系統(tǒng)的市場份額正在逐步得到增長,這些事實使傳統(tǒng)plc供應(yīng)商在思想上已經(jīng)發(fā)生了戲劇性的變化,他們必須面對現(xiàn)實,在傳統(tǒng)plc的技術(shù)發(fā)展與提高方面做出加開放的高姿態(tài)。對于控制軟件來講,這是plc控制器的**,plc供應(yīng)商正在向工業(yè)用戶提供開放式的編程組態(tài)工具軟件,而且對于工業(yè)用戶表現(xiàn)得非常積。此外,開放式通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了突破,其結(jié)果是將plc融入加開放的工業(yè)控制行業(yè)。
(6)過程控制和管理功能。隨著plc、dcs和ipc(工業(yè)現(xiàn)場控制用計算機)之間的競爭逐步加強,各plc廠家正在逐步將傳統(tǒng)dcs所特有的過程控制功能逐步移植到plc中,使其在過程控制領(lǐng)域能夠與dcs進行競爭,這方面plc已經(jīng)**了很大的成果。為了滿足生產(chǎn)管理的需要,各plc廠家也在其軟件開發(fā)上增加了管理軟件,通過與其plc 的實時通訊采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)
并通過相應(yīng)的軟件完成生產(chǎn)管理所需要的管理功能。
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