符合标准的开放式PLC
【西门子PLC教程-ET200M概述】
西门子PLC-ET200M概述介绍1.1什么是分布式I/O设备应用领域组建系统时,通常需要将过程的输入和输出集中集成到该自动化系统中。
如果输入和输出远离可编程控制器,将需要铺设很长的电缆,从而不易实现,并且可能因为电磁干扰而使得可靠性降低。
分布式I/O设备便是这类系统的理想解决方案:●控制CPU位于中央位置●I/O设备(输入和输出)在本地分布式运行。
●功能强大的PROFIBUS DP具有高速数据传输能力,可以确保控制CPU和I/O设备稳定顺畅地进行通讯。
●PROFINET IO1.2什么是PROFIBUS DP?PROFIBUS DP是开放总线系统,符合标准IEC61784-1:2002Ed1CP3/1,使用传输协议“DP”(DP是德语术语“dezentrale Peripherie”[分布式I/O]的缩写)。
物理上,PROFIBUS DP是基于屏蔽双线(RS485)的电气网络,或是基于光纤电缆(FOC)的光学网络。
传输协议“DP”使控制CPU和分布式I/O之间实现快速、循环的数据交换。
什么是DP主站和DP从站?DP主站是控制CPU和分布式I/O之间的连接链接。
DP主站通过PROFIBUS DP与分布式I/O交换数据并监视PROFIBUS DP。
分布式I/O(即DP从站)负责在现场准备编码器和执行器数据,使得数据可以通过PROFIBUS DP发送至控制CPU。
产品概述1.2什么是PROFIBUS DP?ET200M14操作说明,12/2008,A5E00432639-08哪些设备可以连接到PROFIBUS DP?大多数设备可以作为DP主站或DP从站连接至PROFIBUS DP,唯一的限制是它们的行为必须符合标准IEC61784-1:2002Ed1CP3/1。
对于其它设备,可以使用以下产品系列的设备:●SIMATIC S7/M7/C7●SIMATIC S5●SIMATIC PD/PC●SIMATIC HMI(操作面板(OP,Operator Panel)、操作员站(OS,Operator Station)以及文本显示(TD,Text Display)操作员控制和监视设备)●其它厂商的设备PROFIBUS DP网络的结构下图给出一个典型PROFIBUS DP网络结构的实例。
PLC-DCS与IEC1131-3标准
PLC/DCS与IEC1131-3标准PLC存在严重的缺点,主要是PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的,绝大多数的PLC是专用总线、专用通信网络及协议,编程虽多为梯形图,但各公司的组态、寻址、语文结构不一致,使各种PLC互不兼容。
国际电工协会(IEC)在1992年颁布了IEC1131-3《可编程序控制器的编程软件标准》,为各PLC厂家编程的标准化铺平了道路。
现在开发以PC为基础、在WINDOWS平台下,符合IEC1131-3国际标准的新一代开放体系结构的PLC正在规划中。
国际电工委员会制订了工业控制5种标准编程语言(IEC1131-3),它们是:1、梯形图(LD):适合于逻辑控制2、功能块图(FBD):适合于典型固定复杂算法控制如PID调节等。
3、顺序功能图(SFC):适合于多进程时序混合型复杂控制。
4、指令表(IL):适合于简单文本自编专用程序。
5、结构化文本(ST):适合于复杂自编专用程序,如特殊的模型算法。
早期的DCS是完全封闭的,由各个生产厂自己生产I/O组件、控制站、操作员站、工程师站,自己设计开发系统网络和控制组态软件。
用户在其中任何一个环节都脱离不了该DCS生产厂,处处受其制约。
也就是说,各个DCS生产厂的硬件(包括I/O组件、控制站、操作员站、工程师站)不能互相代用,系统网络互不兼容,无法互通信息,控制组态软件种类繁多。
甚至连拥有多个DCS生产厂的跨国仪表公司,其下属的各DCS生产厂的产品也有这种情况,如ABB公司,其下属的DCS有贝利 (Bailey)公司的INFI-90、阿西雅(Asea)公司的MASTER、哈特曼·布朗(Hartmann & Braun)公司的Freelance 2000。
近年来,这种情况有所改变,操作员站、工程师站可采用通用计算机;各个厂家纷纷放弃各自的系统网络转而采用通用计算机网络;当DCS融入现场总线技术时,甚至连I/O组件也可以选择。
PLCopen介绍
PLCopen介绍PLCopen简介PLCopen是独立于生产商和产品的全球性协会。
其宗旨是成为一个领导协会来解决该领域中有关控制编程的问题从而支持使用国际标准。
PLCopen为此下设了几个技术和推广委员会。
文章中将对这些委员会的简短介绍。
作为协会,PLCopen的主要经济来源是会费。
PLCopen支持从供应商到大专院校各个层次的会员单位。
PLCopen大力支持各个领域的用户,为此它创建了附加的会员种类。
PLCopen成立于1992年,总部设在荷兰。
PLCopen的一项主要活动是致力于IEC61131-3,它是工业控制编程唯一的全球标准。
它使编程接口标准化从而协调了人们设计和从事工业控制的方式。
标准的编程接口允许不同背景和技能的人们在软件生命周期的不同阶段创造程不同元素的程序:技术规范、设计、实现、测试、安装和维护。
然而它们都遵守一个共同的结构并且和谐地一起工作。
该标准定义了用于构造程序内部结构的SFC(顺序功能图)语言和四个互操作编程语言:IL(指令表)、LD(梯形图)、FBD(功能块图)和ST(结构文本)。
通过分解成逻辑元素、模块化以及现代软件技术来组成每个程序,从而提高了其重复使用性,减少了错误,提高了编程和用户的效率。
技术委员会技术委员会(TC)和PLCopen的成员代表一起从事专门化的项目。
TC1-标准,收集IEC 65B WG7工作组成员有关IEC 61131-3的建议,达成一致并传播相关信息。
现在特别关注2002年初发表的这一标准的第二版。
TC2-功能块,定义特殊应用领域功能块的公共资料库。
比如运动控制的资料库定义。
其标准是将运动控制和工业控制结合。
这样,就会使用户(程序员和安装维护人员)的普遍满意。
由于此资料库具有多种实现,因此较容易再利用软件和缩放控制系统,即使是在不同的结构和供应商品牌之间。
TC3-认证,定义IEC 61131-3程序设计支持环境(开发环境)的认证体系。
每个程序设计支持环境都可以被测试以证实符合PLCopen标准指定的子集。
开放式的PLC教学模式探讨
Di s c u s s i o n o n Op e n Te a c h i n g Mo d e l o f P LC / / Yu a n Yo n g
Ab s t r a c t P L C i s a p r o f e s s i o n a l c o r e c u r r i c u l u m o f me c h a t r o n i c s
e n g i n e e r i n g ma j o r . B e c a u s e o f i t s w i d e a p p h c a t i o n , e n t e r p r i s e s
n e e d mo r e a n d mo r e t a l e n t s o f P L C t e c h n o l o g y , a n d t h e d e ma n d s f o r t a l e n t l e v e l i s g e t t i n g h i g h e r a n d h i g h e r , S O t h e f o r me r t e a c h i n g
以下几方面 : 独立进 行系统分析 、 设计 、 实施 ; 具有将知识 与 技术进行综合运用和转换 的能力 ;具有分析归纳交流 和使 用信息 和新技术 的能力。 2 . 3社 会 能 力 目标 作 为一 个现代大学生 , 不仅要有较强 的专业 知识 、 专业 能力 , 还要具有 一定 的交 际 、 沟通能力 , 才 可能很好 地完成 各种复杂 的工作任务 。社会能力包括 以下两方 面 : 具有 团队 意识和妥善处理人际关系的能力和具有沟通与交流能力。
me ho t d c a n h a r d l y c u l t i v a t e h i g h q u li a t y t e c h n i c a l t a l e n t s . I 1 1 i s
PLC课程设计 彩灯广告屏PLC控制器--S7-200PLC1
一、绪论(一)任务来源随着我国经济建设的快速发展,国内各地城镇景观照明也发生了变化,霓虹灯产业发展迅速,据不完全统计,全国霓虹灯企业已逾几千家,年总产值超过30亿元人民币,出口创汇方面也有不错的业绩。
中国社会主义市场经济的不断繁荣和发展,西部大开发、振兴东北经济、长三角、珠三角东西互动、各地旅游、商贸、餐饮及文化娱乐事业日益繁荣,越来越多的城市已将亮化、美化工程列入城市建设发展规划,霓虹灯已成为不可缺少的夜间文化,夜间霓虹灯广告也成为不可缺少的媒体,霓虹灯行业迎来一个新的发展机遇。
各企业为宣传自己企业的形象和产品, 树立自己的特色品牌,增强自己在社会的影响力和扩大市场的占有率,均采用广告宣传的手法之一--霓虹灯广告屏来实现。
夜幕降临华灯初上时,我们走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告均可以见到,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多中彩色的灯管,另一种为日光灯管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果。
这些灯的亮灭,闪烁时间及流动方向等均可以通过PLC来达到控制的要求。
21世纪的今天中国霓虹灯企业不断地走进国际舞台,产品远销欧美等国际市场,在国际这个大舞台上扮演着越来越重要的角色。
(二)方案对比与选择1.用单片机实现该方案时有以下缺点和不足:首先,单片机实现该方案所需要的外围电路多,工作量相当于PLC较大;其次,它的可靠性以及抗干扰性也显然不如PLC;再次,它的中断优先级不明确,相对于PLC而言用起来较复杂;最后,它的配套设施和功能没有可编程控制器PLC完善。
2.用可编程控制器PLC优势是很明显的(1)可靠性高,抗干扰能力强:(2)配套齐全,功能完善,适用性强;(3)系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造;(4)体积小,重量轻,能耗低。
综上所述,我选择用PLC控制器制作彩灯广告屏。
(三)PLC简介1. PLC的产生20世纪20年代起,人们把各种继电器、定时器、接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统,控制各种生产机械,这就是大家熟悉的传统的继电器控制系统。
【精品】PLC技术规格书
PLC技术规格书PLC TECHNICAL SPECIFICATION文件编号DOCUMENT NUMBER:01-50-0101-46-0011概述 (4)1.1装置简况 (4)1.5标准规范 (6)PLC规模数据61.6输入/输出信号类型 (6)1.7输入/输出信号规模 (7)1.8PLC系统配置图(建议) (8)系统功能要求81.9控制功能 (8)1.10画面功能 (9)1.11报表功能 (11)1.12历史数据存储功能 (11)系统配置要求111.13配置原则 (11)1.14操作站 (12)1.15控制和数据处理系统 (13)1.16通讯系统 (14)系统技术规格151.17冗余要求 (15)1.18平均无故障时间及平均故障修复时间 (16)1.19PLC的自诊断及容错 (16)1.20过程硬件接口要求(I/O) (16)1.21工作环境要求 (17)1.22电源系统 (17)1.23接地要求 (17)1.24控制室接地端子柜 (17)2技术资料交付 (17)3项目实施 (19)3.1项目进度 (19)3.2项目管理 (19)3.3设计协调 (19)3.4用户培训 (19)3.5现场服务 (20)4检查和验收 (20)4.1工厂验收 (20)4.2现场验收 (21)4.3其他检查 (21)5备品备件 (21)10质量保证与维修支持 (22)1概述1.1装置简况本套可编程逻辑控制器系统(PLC)用于凯米拉天成兖州AKD脱甲苯改造项目的生产过程控制、显示和I/O传输功能。
该装置安装一套年处理量8000吨的预处理装置将现有生产线生产的AKD 中甲苯含量从2000-15000ppm减低至1000ppm以下;并进入刮膜蒸发器系统继续处理至10ppm以下。
本工艺装置的危险区域分类为CLASS II,GROUP B,DIVITION 2。
本套PLC系统置于配备空调系统的操作室和机柜室内(非防爆区),其运行环境条件为:温度:夏天24—28℃,冬天16—20℃。
plc通讯协议有哪些
PLC通讯协议有哪些PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种专门用来控制工业自动化过程的电子设备。
而通讯协议则是PLC用来与其他设备进行数据交换的规范和约定。
本文将介绍一些常见的PLC通讯协议,以及它们的特点和应用领域。
1. Modbus协议Modbus协议是一种串行通信协议,广泛应用于工业自动化领域。
它采用主从结构,主要包含以下几种变种:•Modbus RTU:基于二进制的协议,通过串行通信进行数据传输,速度较快,适用于简单的控制系统。
•Modbus ASCII:基于ASCII码的协议,通过串行通信进行数据传输,相对于Modbus RTU更易于调试和理解,但速度较慢。
•Modbus TCP/IP:基于TCP/IP协议的Modbus协议,通过以太网进行数据传输,速度更快,适用于大规模、复杂的控制系统。
Modbus协议具有简单、易于实现的特点,适用于各种不同厂家的PLC之间的通讯。
2. Profibus协议Profibus(Process Field Bus)协议是一种用于工业自动化通信的开放式通讯协议。
它支持多种传输介质,如串行通信、光纤通信和以太网通信。
Profibus可分为以下几种变种:•Profibus DP:用于PLC与分布式输入输出设备之间的通讯,传输速度较快,适用于较为复杂的控制系统。
•Profibus PA:用于传感器和执行器之间的通讯,适用于过程自动化领域。
Profibus协议具有高速传输、可靠性强的特点,广泛应用于工业自动化系统中。
3. CAN协议CAN(Controller Area Network)协议是一种广泛应用于汽车电子和工业自动化领域的串行通信协议。
它采用主从结构,支持多个设备之间的数据传输。
CAN协议具有以下特点:•高实时性:CAN协议的传输速度快,可满足实时性要求高的控制系统。
•抗干扰性强:CAN协议采用差分信号传输,具有良好的抗干扰性能,适用于工业环境中复杂电磁干扰较大的场景。
plc结构形式
plc结构形式PLC是一种常用的工业自动化控制器,其具有开放式结构、可编程性强、可扩展性好、体积小巧等优点,广泛应用于各个领域。
下面我们就来了解一下PLC结构形式。
1.基本结构PLC主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入输出(I/O)模块、通信模块、电源模块等部分组成。
其中,CPU是PLC的核心部分,负责程序的执行和数据的处理;存储器则用于存储程序和数据;I/O模块则是PLC与外界交互的接口,负责采集和输出信号;通信模块则为PLC提供了联网通信能力;电源模块则为PLC提供供电支持。
2.模块化结构PLC的模块化结构允许控制器进行模块化设计和组装,以满足不同应用需求。
通常来说,PLC可分为CPU、I/O和通信3个基本模块。
在此基础上,可以通过串口、以太网等采用不同通信协议的通信模块,实现多个PLC间的联网,从而实现系统的分布式控制。
3.开放式结构PLC的体系结构通常是开放式的,允许用户根据需要对其进行扩展和定制。
例如,用户可以选择自己开发的语言或者第三方厂家的软件工具进行编程,也可以选择自己开发的硬件模块,对控制器进行扩展。
4.可编程性强PLC的程序可在线编辑和调试,具有高灵活性和可重复使用性。
PLC的编程语言主要包括指令列表、图形语言、C语言等。
这些编程语言具有高度的可读性和可维护性,大大减少了PLC系统的开发和维护难度。
5.调试模式PLC还具备丰富的调试模式,可以进行在线监控、调试和数据采集。
控制器可以记录程序的运行过程和性能指标,并根据需要发送报警信息,以保证系统运行的稳定性。
总之,PLC结构形式具有开放式结构、模块化结构、可编程性强、可扩展性好、调试模式丰富等特点。
这些特点为PLC的广泛应用提供了有力的保障。
开放式数控系统软PLC的搭建及开发
开放式数控系统软PLC的搭建及开发摘要:如今,随着我国工业技术迅速发展,数控机床凭借其零部件加工精度高、效率高的优势,在我国加工制造业中起着关键作用。
传统的数控系统结构封闭、硬件互不相容,不能满足开放式数控系统的要求。
基于此种背景下,研究软PLC技术是满足开放式数控系统结构开放的必然要求。
因此,文章首先在分析了软PLC研究现状的基础上,对整个系统的硬件平台进行了选择,并搭建了软PLC的硬件平台,以此研究了开放式数控软PLC系统开发及界面的设计,对促进我国制造业水平的发展具有重要意义。
关键词:开放式数控系统;软PLC;系统开发1软PLC研究现状分析基于IEC61131-3为PLC编程提供了语法和语义的国际标准,它规范了PLC的基本元素和各种编程语言,这些编程语言包括梯形图(LD)、指令表(IL)和功能块图(FBD)等,所以此标准的出台,促进了软PLC技术的快速发展。
而我国对软PLC技术研究的比较晚,在1996年才首次引入软PLC,但是由于当时技术不成熟,因此没有引起足够的重视。
迄今为止,国内很多公司在致力于软PLC产品的开发和研究,虽然还没有生产出一套结构完善、功能强大的产品,但是已经取得了一些成果。
例如:沈阳自动化所自主研制的NCS-SOFT PLC(软逻辑控制软件)可以完成硬件PLC中CPU的所有功能。
沈阳计算机研究所设计的基于RTLinux操作系统的软PLC系统,通过采用模块化的结构,解决了实时内核空间限制的问题。
2开放式数控系统平台及软PLC的搭建2.1开放式数控系统硬件平台的选择合理的选择开放式数控系统的控制方案,不仅能够提高机床的控制精度,还能够提高其加工效率。
随着CPU的快速发展,PC机不但处理数据的能力越来越快,可以同时处理插补、逻辑运算等多项任务,而且其界面友好,易于操作,使用范围广,性价比高,易于维护和升级,软件资源十分丰富,这有利于发挥开放式数控系统的优势。
在基于PC机的开放式数控系统中,上位机和下位机之间有大量的实时数据交换,这些数据实时、准确的传递直接影响到机床加工的精度,因此必须选择一种最佳的通讯接口。
plc的最新发展趋势
PLC的最新发展趋势一、前言长期以来,PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用.其主要原因,在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要.另一方面,PLC还必须依靠其他新技术来面对市场份额逐渐缩小所带来的冲击,尤其是工业PC所带来的冲击.PLC需要解决的问题依然是新技术的采用、系统开放性和价格.PLC技术展的最终趋势仍然是人们所争论的焦点之一.大多数人认为,PLC将会继续失去市场份额;更有甚者认为,在工业PC面前,PLC 将会一步一步走向死亡;但也有一部分人相信,一些特殊工业应用领域仍将为PLC提供一定的市场份额.在全球工业计算机控制领域,围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议,已经发生巨大变革,几乎到处都有PLC,但这种趋势也许不会继续发展下去.随着软PLCSoftPLC控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展,安装有SoftPLC组态软件和基于工业PC控制系统的市场份额正在逐步得到增长,这些事实使传统PLC供应商在思想上已经发生了戏剧性的变化,他们必须面对现实,在传统PLC的技术发展与提高方面作出更加开放的高姿态.对于控制软件来讲,这是PLC控制器的核心,PLC供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件,而且对于工业用户表现得非常积极.此外,开放式通信网络技术也得到了突破,其结果是将PLC融入更加开放的工业控制行业.二、开放和基于工业PC控制PLC制造商已经开始注视基于工业PC控制技术所带来的强大冲击.有专家甚至认为,新商务活动所带来的新技术和开放技术规范将会埋葬传统PLC.PLC制造商认为,虽然在工业现场安装有大量的PLC控制设备,但他们仍然需要联合工控软件公司,以便开发他们自己的基于工业PC的过程控制软件.诚然,几年前在工业现场明显存在着新旧PLC混合使用的情况,工业用户不得不同时学习相关的新旧知识,甚至彼此借鉴学习.大多数PLC制造商为工业用户仅仅提供了软逻辑和一种操作平台.在高端应用方面,很难进一步区分PLC控制系统和工业PC控制系统之间的差异,因为这两者均采用了同样类型的微处理器和内存芯片.形象地打个比喻,如果你忘掉工业PC和PLC这些词语字面上的含义,那么在箱子里所能够观察到的恰恰是一些基本计算机硬件技术,我们更多观察到的却是那些基本技术的复杂化和混合体,这些技术被有效地组合到控制系统中去.另外,采用开放控制的原因一方面是系统功能集成的需要,另一方面也是由于一些工业用户对功能过分苛求所致.如果能够给予高度的重视,就能够获得更多的基本技术知识.PLC制造商专注于系统功能化,而工业用户则专注于系统应用.人们可以看到,将来的发展趋势是将更多的功能进一步集成到一个控制箱内.因而像顺序控制和过程控制这样的事件将会采用功能化方式进行处理,其他像运动控制等也能够共享到相同的控制结构体系中.可以相信,PLC技术将继续向开放式控制系统方向转移,尤其是基于工业PC的控制系统.后者除了在灵活性方面比传统PLC具有截然不同的优势外,还具有其他优点,如能够缩短系统投放到市场的周期,降低系统投资费用,提高从工厂底层到企业办公自动化的数据信息流动效率等.工业PC控制系统的实时响应问题已经得到很好的解决,也许其主要的东西仍然隐藏在技术背后,但缺乏相应的跟踪记录.对于PLC来讲,坚固性是其主要特点之一,这已经有相当多的跟踪记录来验证.工业用户仍然非常小心地对待PLC,他们正在对PLC作不同的技术测试工作.在利用一种新技术时,工业用户需要考虑的问题是要冒多大的风险,同时需要考虑对其商务活动能够带来多少机会和收益.但工业用户不完全相信开放式控制系统所带来的好处.随着技术的进一步发展,他们开始逐渐淡化这些思想观念.工业用户正在平衡采用新技术所存在的风险和给他们的商务活动所带来的收益,以便为今后的决策提供有效的保障.工业PC技术提供了许多功能,能够增强PLC的功能特性,包括内藏视频和高速浮点数字协处理器.尽管Microsoft公司没有进一步提升该项功能特性的计划,但新的Windows CE 完全能够更好地满足过程控制的需要.不久前,Siemens公司公布了一套新的基于开放式控制系统的软件产品,即版本的SIMATIC WinACWindows自动化中心.WinAC是基于Windows NT,与SIMATIC S7 PLC兼容的适合于工业PC的控制系统解决方案.WinAC 提供了具有较高集成度的Profibus现场总线局域网的连接性能,以及远程程序设计.此外,它还为现场控制设备本地化集成提供了一种新的DeviceNet I/O设备驱动程序,用于连接所安装的DeviceNet I/O设备.Steeplechase软件公司也已推出了一套支持硬实时过程控制的嵌入式Windows NT操作系统接口部件.该部件进一步结合了Steeplechase公司采用SBS技术并运行于Windows NT环境的工业Compact PCI的硬实时控制软件.现在,Steeplechase公司的可视化逻辑控制器已经升级到版.该控制器适合于Windows NT 和Windows 2000两种操作系统,它的实时引擎能够直接与普通的Ethernet和TCP/IP集成在一起.版本的控制器利用了一种增强型OPC服务器驱动程序,因而比以前的版本具有更快的运行速度.其他一些特点还包括新OI网络特性,以及能够让工业用户自己设计出丰富多彩的动态图形画面等.Transysoft公司最近推出了新版本的ISaGRAF系列工业控制组态软件包,即ISaGRAF PRO,它是基于IEC 61131-3国际标准,并独立于任何硬件平台的软逻辑自动化控制软件包.在一个网络化过程控制系统环境中,该软件包能够应用于多种组态和分布式控制系统的开发,它包含了一套开发工具、应用程序工作平台,以及相应的“虚拟机器”运行时目标.该运行时目标能够运行于各种各样的硬件平台.CTC自动化工程公司已经发布了一套新的控制软件包MachineLogic PCLC工业PC逻辑控制器,该软件可以让工业PC扮演PLC的角色,且仍然保持着工业PC的功能特性.该软件能够完成一台PLC所确定的控制任务,并且与程序执行时间一样快,均在1 ms以内;还能够同时处理多任务工作,但不能同时超过16个控制任务.一种具有优先级和多任务处理内核的机制保持着对每一件控制任务的跟踪,确保控制任务能够取得最高的优先权.该软件能够运行全部5种IEC 61131-3标准程序设计语言和PID控制程序,支持两种类型的I/O控制设备.一种是像Profibus和DeviceNet等这样的现场总线I/O设备;另一种是像ISA和PC/104这样的工业PC I/O模板.另外,该软件还提供了对控制系统的在线编辑组态功能.程序可以在Windows95/98和Windows NT下开发并运行,但也能够在RTXDOS下执行.SoftPLC公司也提供了一种工控软件产品Tealware,有人非常形象地把这种软件产品称作穿着工业PC衣服的PLC.那些安装在支架上的控制系统已经有了小型PLC的形状系数,但SoftPLC公司的控制软件已经被嵌入到CPU中.Tealware软件能够满足各种类型工业用户的需要,从小型、单机系统到大型、分散多控制工作站应用.其特点包括全系列I/O模件、内藏Ethernet和工业串行通信接口.最近,Tealware软件已经升级到版本.其中,控制软件提供了事实上无限的梯形图逻辑控制步序,同时允许有超过百万字的数据表;许多OI/SCADA应用接口;内藏J ava引擎和FTP服务器用于远程维护与管理;支持用户自己编写的C、C++、J ava程序和设备驱动程序;适合于嵌入式Web服务器用;程序设计的在线运行模式;坚固的I/O 模件支持能力和许多其他标准PLC功能;可以运行所输入的,或者是经过转换的A-B公司的PLC-5、PLC-2/PLC、PLC-3和SLC-500程序.三、Ethernet的扩展与进一步容纳Web技术当前,在所有过程控制领域,最大的发展趋势之一就是Ethernet技术的扩展.PLC也例外,现在,越来越多的PLC供应商开始提供Ethernet接口部件.在最近的几年间,我们已经看到,发展比现有普通小快灵PLC更加强大的PLC是种趋势.Ethernet将会成为PLC的通信标准吗也许最终结果是这样的,但现在还为时尚早.对于在PLC上提供Ethernet接口将能够解决所有通信问题,人们普遍存在着误解.Ethernet仅仅定义了OSI参考模型底部的几层协议标准,如果上层协议相互之间不能兼容,那么仍然不可能进行相互之间的通信处理.打个比方,这如同一个不懂英语的中国人与一个不懂汉语的美国人之间是不能够通过电话进行对话一样.因此,协议就是设备之间相互通信的语言.另一方面,前进的步伐已经迈出,我们只有迎着困难而上,为了将Ethernet技术应用到工厂底层的现场过程控制设备中去,ODVA协会为此建立了一套全球性标准技术规范,即Ethernet/IP标准,以便能够解决在实际工作中所遇到的困难.向Ethernet靠近的一个目的在于通过Internet能够连接到所希望的任何地方.实际上,在一些意想不到的地方,Web服务器正在显露出其应有的威力.几年前,有一些PLC系统已经内藏了Web服务器,这无疑又为PLC系统增加了更多的特点.其他类型的控制设备也正在准备进一步集成Web服务器.例如,Square D公司已经有一个具备Ethernet连接接口的发动机控制中心,并正在准备开发一种内藏Web 服务器连接接口的变速装置.内藏Web服务器所体一风的益处包括开放网络、商业工具的影响、客户机/服务器关系.在过去,工业用户可能会有代表性地询问一些有关PLC方面的信息,但在现在,由于新技术的不断诞生和发展,工业用户很容易就可以得到有关这方面的信息.另一方面,随着芯片和处理器大规模的生产,PLC生产制造商能够生产并提供开放网络的产品,让工业用户花较少的费用就能够购买到功能非常完善的PLC产品.在为将PLC连接到Ethernet和Web上提供技术支持方面,Schneider公司已经成了先驱者之一.最近,该公司推出了一种运行于Premium PLC平台的新型快速Ethernet100 Mb/s模件.该模件为PLC能够连接到TCP/IP的Ethernet提供了全双工自适应10/100Mb/s 的连接速度,现场过程控制器之间可以共享实时数据信息,自动扫描Momentum I/O模件和其他任何基于Modbus通信协议的现场控制设备,采用一个嵌入式Web服务器提供HTML通信服务,同时提供了SNMP用于标准网络通信管理.在一次展览会上,Schneider公司还向工业用户展示了他们有关透明工厂的观念.另外,Schneider公司最近还推出了基于Modicon公司的Momentum MIE系列处理器的适配器,该适配器提供了标准IEC程序控制性能,进一步为e-制造提供了完美的解决方案.该适配器还提供了将智能化I/O系统和其他现场过程控制设备连接到Internet和Ethernet的能力,现场过程控制设备包括所有功能化实时过程控制器.几年前,Rockwell自动化公司也在其PLC产品中提供了Ethernet 接口,而且正在坚定不移地稳步提高Ethernet的功能特性.该公司最近已经公布了一种柔性I/O模件解决方案,这种柔性I/O模件利用非专利版本的Ethernet技术能够提供实时过程控制性能.A-B公司提供的1756型ControlLogix I/O也是基于标准Ethernet TCP/IP和UDP 数据传输协议的组件,其应用层使用了一种开放式、面向对象、基于生产者/ 消费者的技术.这种技术在ControlNet、DeviceNet和FF现场总线H1网络系统中也能够找到.同样,其他许多公司也已经推出了Ethernet通信接口模件.例如,来自于IDEC公司的OpenNet PLC控制器所提供的通信接口,实现了与DeviceNet、LonWorks和Interbus等现场总线设备的兼容.该控制器利用一个Interbus远程I/O主卡件能够处理不超过480点本地I/O 和512点远程数字量I/O.Sierra公司所提供的8051型工业通信桥路能够让彼此之间互不兼容的PLC、DCS、RTU和SCADA系统很好地集成在一起.这种工业通信桥路通过RS-232、422、485,或者Ethernet通信链路实现了高速网络应用.该桥路控制器同时提供8个RS-232串行通信接口,2个RS-485/422隔离串行通信接口,2个10Base-T Ethernet接口,以及一个用于冗余热备份桥路的连接器.来自于ProSoft公司的多制造商接口套装组件为A-B公司的PLC、SLC、ControlLogix和FLEX I/O包括1771、1746、1765和1794平台提供了串行通信能力.每一个模件包含了一个80386处理器,并同时嵌入有DOS操作系统,因而,可以被看作是具有I/O能力的工业PC,另外,该控制器同样具有“A>”磁盘操作提示符,以及和文件.应用程序可以是从简单的ASCII通信到复杂的32位控制算法.另一家通常从事运动控制方面研究的公司Giddings & Lewis也为其PiC可编程工业控制和MMC机械与运动控制系列应用于运动控制方面的产品增加了Ethernet TCP/IP接口.这些单元部件提供了可以连接到工厂内部Intranet和Internet的能力,允许现场过程控制器之间共享数据信息.现场过程控制器与工业PC之间通常采用OPC服务器设备驱动程序来连接实时数据信息,利用Ethernet网络系统和Web 技术可以进行远程文件传输、程序设计和系统维护.现在,越来越多的企业正在计划将其所有自动化控制设备逐步连接到企业范围内的信息系统中去.对于工业用户来讲,也许他们已经注意到有关Ethernet for Control系列控制解决方案,该技术更加依赖于Ethernet和Internet.几乎所有PLC供应商在其部分系列化产品中均提供了Ethernet连接特性,而且有些公司已经确定将Web服务器彻底嵌入到他们的设备内部,以便充分展现PLC的性能特点.利用PLC的Web连接特性,工业用户不但可以从任何地方监控控制系统的运行状况,而且还可以像利用系统手册一样获取所需要的任何数据信息.当然,如果工业用户正在着手将其控制系统连接到Internet,则必须为此设置安全的信息发布地址.另外,为了防止黑客进入到控制系统中去,还必须安装一套安全性能较好的防火墙软件.SoftPLC公司在网络安全性方面投入了极大的热情和兴趣,他们将一个具有实时和确定性的J ava虚拟机器嵌入到过程控制器中去.J ava使其不仅能够运行基于Web的Active X控件对象,同样也能够运行Servlets.Servlets是个运行于Web服务器任务高度集成在一起,能够提供动态Web页面内容.Servlets程序代码清晰可见、面向对象设计、模件化,开发起来非常简单明了,Servlets也提供了数据信息安全性能,允许进一步限制实时数据信息,如仅仅是所选定的工业用户,或者是所选定的注册数据信息.如果过程控制器被有效地连接到Internet,那么安全性对其是非常的重要.黑客的入侵还不是唯一的烦恼,如果网络系统瘫痪,我们首先需要干什么呢黑客入侵的解决方案是采用冗余.在过程控制器中采用冗余IP地址、冗余网络系统、冗余通信电缆,以及热备份等方式,当突发事件发生时能够很好地为过程控制系统提供服务.许多PLC供应商在其产品的开发过程中仍然继续不断地改进和提高通信性能,其开发方向主要面向于Ethernet技术和基于Web技术.Omron公司在其产品中提供了全部Ethernet连接能力,借助于TCP/IP数据传输协议,其产品完全适合于所有Ethernet技术规范.另外,该公司最近还发布了几个新的基于Profibus-DP的产品.在CS1控制器平台上,提供了主单元部件允许建立在Profibus-DP网络上所有过程控制器设备在亡命产台上的运行特性;同时还提供了一套新的Sycon-DP组态工具软件包,允许工业用户很容易就能够进行过程控制系统的组态和网络的委托管理;此外,一种新的多I/O终端可以作为Profibus-DP从部件,所组成的通信单元提供了一个接口用于连接一个或者更多的I/O模件单元,有Ethernet技术规范.另外,该公司最近还发布了几个新的基于Profibus-DP的产品.在CS1控制器平台上,提供了主单元部件允许建立在Profibus-DP网络上的所有过程控制器设备在该平台上的运行特性;同时还提供了一套新的Sycon-DP组态工具软件包,允许工业用户很容易就能够进行过程控制系统的组态和网络的委托管理;此外,一种新的多I/O终端可以作为Profibus-DP 从部件,所组成的通信单元提供了一个接口用于连接一个或者更多的I/O模件单元,与该公司的C200H系列PLC还能够很好地结合在一起工作.Rockwell自动化公司在其产品中也积极地增加了对Ethernet连接性能的支持,包括专门提供用于ControlLogix的Ethernet/IP、FLEX I/O、MicroLogix和PanelView系列产品.类似产品还有ProcessLogix、PLC和SLC 500过程控制器系列.通过进一步改进和提高,其产品能够同时支持隐式和显式两种数据信息的传输,借助于隐式数据信息传输方式,其数据字段仅仅包含了实时I/O数据信息.在ControlLogix Ethernet/IP阵容中包含了一个Ethernet/IP 桥路模件、一个Ethernet/IP通信接口模件、RSLinx软件包和一个Ethernet/IP通信接口收发器.FLEX I/O网络接口模件适合于Ethernet/IP,包括一个10/100Mb/s Ethernet/IP,包括一个10/100Mb/s Ethernet/IP光纤适配器.对于MicroLogix、CompactLogix、SLC500过程控制器和其他利用DF1协议的过程控制设备,支持显式数据信息传输方式的是1761-NETENI Ethernet接口.公司为其D2-240和D2-250型PLC推出了一种新的Ethernet远程主模件H2-ERM.这种新模件通过高速Ethernet链路可以将本地CPU 基本单元连接到远程从I/O子系统.每个模件能够支持16个附加的DL205模件单元、16个终结器I/O子系统、4个全扩展DL405子系统,或者此3种类型中任何之间的混合体.使用五类UTP电缆连接的子系统内部之间不能超过100m.采用中继器可以对传输距离和节点数量进行扩展,若采用光纤传输介质其距离能够达到2000m.Advantech公司最近推出了WebLink 2040/SDA产品,该产品嵌入了Web服务器软件,通过它可以将任何机器、过程控制器和智能传感器与基于Web技术的HMI-SCADA软件一起连接到Internet或者Intranet.该产品还可以允许工业用户从全球范围内的任何地方通过Internet安全访问实时数据信息,以便监视和控制任何现场过程设备或者系统.此外,通过该公司的Advantech Studio套装软件可以让工业用户在任何时候、任何地方就能够将所完成的实时动态图形画面、趋势记录、报警记录、报表和配方转换到标准浏览器.另外一种来自Newport公司的Web服务器模件是iServer,该模件有可能实现将现有的PLC和其他控制设备连接到Internet.这种DIN 架装式模件单元允许不超过32个具有串行通信接口的控制设备连接到Ethernet和Internet,担当一种Web服务器和与RS-232、422、485兼容的Ethernet串行桥路.但是,并非所有PLC通信性能的改善都是针对Ethernet或者Internet的.不久前,Rockwell自动化公司就针对ControlNet公布了新版本并适用于A-B公司的PLC-5C现场控制器和SLC 500适配器模件.1747-ACN15和1747-ACNR15适配器模件为SLC1746I/O所提供的确定性和非确定性网络连接特性现在与其PLC-5C现场控制器完全兼容.Moeller电子公司先前一直采用具有自主版权的通信协议,而现在也已经开始转向开放网络协议.他们所推出的被叫做XI/ON的新一代I/O结构体系将成为其PLC开发完整的一部分.利用该结构体系可以进行片段和模块式的设计工作,它所集成的网关允许连接到Ethernet、Profibus-DP、DeviceNet、CANOpen以及更多的网络系统.PLC相关通信性能的增强除体现在硬件方面以外,还充分体现在软件方面.例如,KEPware公司为其KEPserverEX系列产品推出了新一代32位Control-Logix Ethernet OPC服务器驱动程序.该OPC驱动程序软件改善了OPC和DDE客户与A-B公司的ControlLogix现场控制器之间的速度和连通性;还提供了一套灵活的人机界面;可以自由利用A-B公司的OPC服务器套件.它还包括PLC5/SLC505 Ethernet驱动程序.它也进一步优化了1756的ENET接口,改善了通信性能,并支持该公司的自动化标识符数据库.PLC的最新发展趋势二四、过程控制应用尽管传统PLC被应用于离散过程控制领域,但现在,PLC已被广泛应用于连续过程控制领域,而且基于连续过程控制技术的发展趋势正在进一步得到增长.通信是PLC应用的关键技术,这种技术在PLC领域已经得到扩展.同系统一样,对PLC进行分散化处理已经成为可能,所以更容易进行管理,以便能够更好地集成在一起.面对传统工业过程控制市场所存在的巨大竞争压力,许多PLC供应商正在开始主动转移他们所服务的过程控制应用领域,而且必须放弃传统PLC应用已经占据的一些市场份额.经过较短时间的努力开发,Siemens公司便陆续推出了基于过程控制的PLC产品,1990年以前就推出了SIMATIC PCS产品,而在1997年便将产品提升到了PCS 7. 这种开发工作一直要持续到Siemens公司满意为止,但随着各种各样新技术的不断诞生和发展,所开发工作不会停止的.尽管离散和连续过程控制应用都使用了同样的硬件产品和网络系统,可能还需要额外增加一些特殊模件,但它们之间始终存在着一些不同的差异.只要将不同类型的应用软件装入到同样的系统之中,就能够完成不同的过程控制应用.任何PLC供应商将会继续全神贯注于批量和混合型过程控制的研究开发.作为一个很好的例子,Schneider自动化公司正好给我们带来了其QPCQuantum Process Control产品,在过程控制领域能够使得一个控制系统真正实现完全目标化.QPC利用一套网络化分布式PLC系统来完成过程控制应用.QPC完全基于Quantum PLC和Momentum I/O 操作平台,能够从单个Quantum PLC逐步延伸到分布式系统中去,并且也能够全部与Ethernet、Internet和TCP/IP技术完全集成在一起.Rockwell自动化公司计划进一步增强A-B公司的ControlLogix 多功能控制器的过程控制性能,同时增加一套冗余解决方案和流量仪表模件.其1756-CFM可组态流量仪表模件将提供支持两通道0-120kHz范围内频率输入的能力,可以接受大多数涡轮或者质量流量仪表的输入信号.在版本的RSLogix 5000中,将同时提供功能模块图表FBD和过程控制指令表两种编程方式.其ControlLogix平台也同时集成了RSView可视化HMI软件部件.在ControlLogix中,ActiveX面板显示控件与过程控制指令表同时工作,并在RSView的基础上为过程控制应用提供完美的画面显示.另外,其RS系列批量控制应用也提供了集成化S88批量处理能力.Toshiba公司发布了其V系列集成化过程控制器,该控制器能够进一步结合PLC系统、DCS和工来控制计算机.其主要特点包括:为所有3种操作平台模式提供了一套公共的组态工程师工具包;为任何顺序控制器、回路控制器和计算机模件的结合提供了一种公共的底板总线结构体系;为全局过程变量和Windows NT 提供公共的标识符数据库;还提供了一套公共的基于Ethernet的LAN网络系统.该控制器程序设计语言兼容IEC 61131-3标准.其Web连接性能有助于工业用户进行远程组态、发现并修理故障等工程化活动.Siemens公司的PLS 7过程控制系统最初是基于SIMATIC S7-400型PLC,最近已经升级到版本.其最大的特点之一就是具有柔性分布式服务器/多客户结构体系,完美地结合了开放式总线结构.基于Profibus和HART现场总线的通信协议被广泛用于现场控制设备的集成;Profibus现场总线、工业Ethernet、TCP/IP被用于系统总线;Ethernet TCP/IP和快速Ethernet被用于终端总线和企业集成的连接.同样,Rockwell自动化公司也推出了增强型ProcessLogix分散型控制系统.随后,又公布了其FlexLogix分散型控制系统,其中内藏有5430型FlexLogix控制器和现有的Flex I/O控制设备产品.5430型控制器与A-B公司的ControlLogix多功能控制器使用了与Rockwell 自动化公司相同的过程控制软件包RSLogix5000.Rockwell自动化公司的ControlLogix 5550多功能控制器,为满足运动控制的需要已经增加了3种新指令,同时也增加了两种新的坐标类型.通过允许RSLinx软件用一个请求命令能够接收全部标识符数据列表的方式,网络数据吞吐量得到了极大的提高.另外,OI工具现在具备了图形化接口,允许对趋势图表和柱状图的数值进行监控,大大增加了一个系统的浏览工具.。
开放式IEC61131控制系统设计.html
工业自动化作为国民经济的支柱之一,在提高工业企业生产效率、保证产品质量等方面发挥了重要作用。
随着现代信息技术和电子技术的飞速发展,其在传统自动化领域的应用极大地提高了控制系统的性能和应用范围,具体表现在以下几个方面:·可编程控制器(PLC)和HMI面板的处理速度大幅度提高,这大大改进了工业生产自动检测水平、执行精确度与速度,达到了优化装置和过程的效果。
·以实时以太网为基础的现场总线技术,如PROFINET、EtherCAT、Ethernet/IP等使得控制系统与现场设备之间的通信更加可靠、高效。
·现代网络通信技术可以把整个企业的资金、物流、生产装置状态、生产效率和能力等信息准确、全面、系统地提供给企业,供企业决策者和管理者做实时和准确的决策,给用户提供管理和控制一体化设备的系统和服务。
信息化和工业化的结合必然为工业自动化产品制造和应用带来很大的发展空间,同时,随着经济的发展,社会生产组织形式越来越倾向于小批量、定制化的柔性生产方式。
基于以上两个因素,德国为了保持其在制造领域的优势,在政府层面提出了“工业4.0”战略;美国则希望由强势的信息产业优势向传统制造领域回归,提出了“工业互联网”的概念;中国则相应地提出了自己的“中国制造2025”战略。
但是这些宏观的战略都需要得到现场级自动化技术的强力支撑,如现代PLC技术、现代现场总线技术和智能机器人等,否则就如同在沙滩上建立大厦一般不稳固。
自1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求以来,随着集成电路技术和计算机技术的发展,现在已出现第五代PLC产品了。
20世纪80年代至90年代中期是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30%~40%。
PLC由于在模拟处理能力和网络方面的进步,挤占了一部分DCS(过程控制)的市场,并逐渐垄断了污水处理等行业,但是由于工业PC(IPC)的出现,特别是近年来现场总线技术的发展,IPC和DCS也挤占了一部分PLC市场,总体来说DCS和PLC有相互融合的趋势。
开放式数控系统软PLC功能模块的实现
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开放式数 控 系统 软 P C功 能模 块 的实现 L
陈婵娟 陈 参 ( 西科技 大学 机 电 工程学 院 , 陕 西安 70 2 ) 10 1
I lme t f o t C d l f p nCNC y t m mpe n f PL mo ue o e os o s se C E h n ja , H NC n H N C a-u n C E a ( eh ncl dEe tc nier gD p r n S an i nvri Sine&T c n l y X ’ 10 1 C i ) M c a i l r aE gne n e a me t h a x U iesyo c c aa n c il i t t f e eh oo . in7 0 2 , hn g a a
层处理器实现前台实时控制( : 如 轮廓结构加工 、 插补运算 、 伺服
控制和刀具半径补偿 ) 和外部接 口部件控制 , 上层处理器实现后 软 PE 根据运行的硬件平 台的不 同, I 其控制功能 的实现方 案有 三种 : 于 IC或 E C的控制方 案 , 基 P P 基于嵌入式 控制器或 智能控制器 的控制方案和基于传统 P C的控制方案 。由于本次 L 开发的数控系统设计是 采用“ 运动控制器+P ” IC 开发平 台, 并且 运 动控制 卡 固高 G 4 0具有 丰富 的 I T0 / O接 口 ,所 以选 用基于 I 的软 P C控 制方 案来实现数控 系统软件的功能 控制模块 。 C P L 在 整个软 P 系统 中 ,O接 线端 子板 负责控制数控电气设备 , E I I /
开放式IEC 61131控制系统设计
2.1
MULTIPROG
1
5.50
Express及其
安装
2.2
2
MULTIPROG工
程管理
3 2.3自定义用
户库开发
4 2.4断点设置
和Байду номын сангаас线调试
5 2.5逻辑分析
仪
2.6交叉参考
2.7 MULTIPROG 编程示例
2.2.1新建并编辑工程 2.2.2 I/O配置 2.2.3工程编译和下装
2.3.1自定义复杂数据类型 2.3.2用户库开发
3 3.3 eCLR应用
程序映像
4 3.4简单的
eCLR及CIL代 码示例
5 3.5 eCLR开发
包
3.6 eCLR在不同平 台上的移植
3.7用户自定义功能 和功能块
3.8用户自定义I/O 驱动
3.9后台任务
3.11回调函数的接 口
3.10系统标志区和 共享内存区
3.12事件驱动型任 务
3.5.1多核处理器支持 3.5.2任务优先级 3.5.3 eCLR启动模块
5.3基于 ProConOS eCLR和ISG内 核的运动控
制方案
5.4
ProConOS eCLR与第三 方运动内核 的集成
5.1.1 PLCopen MC状态机 5.1.2异常和错误处理 5.1.3功能块接口 5.1.4 Part1/Part2运动控制功能块
5.2.1坐标系和运动学 5.2.2运动混成 5.2.3状态机 5.2.4功能块定义
1.3.1变量的表示 1.3.2变量的初始化 1.3.3变量的声明
1.4.1功能 1.4.2功能块 1.4.3程序
1.5.1步 1.5.2转换 1.5.3动作
plcopen标准
PLCopen是一种开放式的标准,它主要用于规范可编程逻辑控制器(PLC)的编程接口。
PLCopen由欧洲安装总线(European Installation Bus, EIB)发展而来,它提供了一组标准的API(Application Programming Interface,应用程序编程接口),使得不同厂商的PLC可以实现互操作。
PLCopen标准包括以下几个主要部分:
1. 核心规范(Core Specification):这是PLCopen的最基本规范,定义了PLC的基本功能和特性,包括数据类型、变量、函数、通信接口等。
2. 设备规范(Device Specification):这部分规范定义了PLC设备的特性,包括设备的物理特性、电源需求、输入输出端口等。
3. 网络规范(Network Specification):这部分规范定义了PLC网络的相关特性,包括网络的物理特性、数据传输协议、网络管理等方面的规定。
4. 应用规范(Application Specification):这部分规范定义了PLC在特定应用领域的相关特性,例如在工业自动化、楼宇自动化等领域的应用。
PLCopen标准的推出,使得不同厂商的PLC设备可以方便地进行互操作,从而降低了设备的维护成本,提高了系统的灵活性。
同时,PLCopen标准也促进了PLC技术的发展,推动了工业自动化领域的进步。
PLC发展的新动向_IEC1131_3编程规范和开放式结构
第24卷 第6期 昆 明 理 工 大 学 学 报 Vol.24No.6 1999年12月 JO URN AL OF K U NM I NG U N IV ERSI T Y O F SCIENCE AN D T ECHNO LOGY Dec.1999PLC发展的新动向———IEC1131-3编程标准和开放式结构方原柏(昆明有色冶金设计研究院,云南昆明 650051)摘要:介绍了可编程序控制器PLC发展的新动向———采用IEC1131-3编程标准和开放式结构,以PC取代PLC,开发了新型PLC产品———软PLC.关键词:PLC;PC;软PLC;编程标准;开放式结构中图分类号:TP39 文章编号:1001-4896(1999)06-102-020 概述可编程序控制器(PLC)是以计算机技术为基础的工业控制装置,它不仅仅是可以取代继电器工作的控制器,而且具备数学运算、数值传送和处理等功能,成为工业生产自动化过程的标准设备.以往各个PLC生产厂家的产品不仅硬件各异,其编程方法也是五花八门,用户每使用一种PLC时,他不但要重新了解其硬件结构,同时必须重新学习编程方法及其规定.为减轻用户学习负担,IEC(国际电工委员会)于1993年发布了IEC1131-3有关可编程序控制器编程的标准.以往各个PLC生产厂家的产品互不开放,要将几个PLC厂家的产品连接在同一个网络里是很困难的,而以通用的PC取代各制造厂专用的PLC,可使系统从封闭走向开放.1 IEC1131-3标准IEC1131标准是有关可编程序控制器的硬件、安装、试验、编程、通信等方面的国际标准,它共分5个部分,IEC1131-3是有关编程的标准.该标准共规定了5种编程语言,其中3种是图形化语言,2种是文体化语言.图形化语言有梯形图(Ladder Diag ram—LD),顺序功能图(Sequential Fanction Chart—SFC),功能块图(Function Block Diag ram—FBD).文本化语言有指令表(Instruction List—IL)和结构文本(Structured Tex t—ST).IEC并不要求每个产品都运行上述全部5种语言,可以只运行其中一种或几种,但这几种语言必须符合标准.目前国际市场上已有超过10种符合IEC1131-3标准的控制软件包,如PC Soft Inter-national公司的WizPLC、法国CJ International公司的ISaGRAF等软件包都支持IEC1131-3全部5种编程语言,美国Wizdom Control Intellution公司的Paradym-31软件包支持IEC1131-34种编程语言及C语言,美国M oo re Process Automation Solutions公司Process-Suite软件包、美国Wonderware Controls公司的InControl软件包、Soft PLC公司的Soft PLC收稿日期:1999-07-15软件包也支持IEC1131-3标准.2 开放式结构1992年,由PLC 用户与制造商联合组成“PLC Open ”组织,总部设在荷兰,在美国、日本有分支机构,其宗旨是组织和推动IEC1131-3标准的贯彻并向用户提供咨询服务.法国CJ International 公司所开发的ISaGRAF 软件不支持本公司的任何硬件,却被几百家硬件制造商OEM 集成,如SIXNET 公司利用ISaGRAF 软件使其分布式I /O 系统升级成为分布式可编程序控制器系统.PC Soft International 公司的WizPLC 软件包可支持世界上最重要的现场总线系统的产品,如ProfibusDP ,Interbus -S 、FF ,CAN Open ,Device NET ,SDS 等.Soft PLC 公司的Soft PLC 软件包支持GE -Faunc Series 90TM /30,Device NET ,SDS ,Interbus -S ,SquareDSeriplex 及A -B 公司的PLC -2/PLC -3/PLC -5/SLC -500等产品.也就是说,用户不仅可以选择他所熟悉的编程语言,还可选择适合于他的I /O 硬件组成控制系统.3 软PLC 产品当IEC1131-3编程标准问世及在其影响下的开放式结构,使得通用PC 有可能代替专用PLC 、成为新型PLC —软PLC .其典型的系统结构是工控机加I /O 接口加软PLC 软件包.软PLC 产品是基于PC 机开放结构的控制装置,它具有硬PLC 在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特点,利用软件技术可将标准的工业PC 转换成全功能的PLC 过程控制器.软PLC 综合了计算机和PLC 的开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、通信网络等功能,通过一个多任务控制内核,提供了强大的指令集、快速而准确的扫描周期、可靠的操作和可连接各种I /O 系统及网络的开放式结构.所以可以这样说,软PLC 提供了与硬PLC 同样的功能,而同时具备了PC 环境的各种优点.或许我们要问,为什么要用软PLC 代替采硬PLC 呢?原因有以下几点:a .用户可以自由选择PLC 的硬件.b .用户可以获得PC 领域技术/价格的优势,而不受某个硬PLC 制造商本身专有技术的限制.c .用户可以少花钱,但又很方便地与强有力的PC 网络相连.d .用户可以用他熟悉的编程语言编制程序.e .对超过几百点I /O 的PLC 系统来说.用户可以节省投资费用.目前PC Soft International 公司、Soft PLC 公司、台湾的研华公司(相关产品为ADAM -5510)、盟立公司(相关产品为Open PLC )、Anco 公司(相关产品为Fama OMC )等均在国内设置了代理机构.而冶金部自动化院EIC2000先进控制系统中集成了IEC1131-3编程标准的软件包LonPLC ,北京和利时公司也集成了PC Soft International 公司的软件.据专家分析,按目前PC 的发展水平,对于那些工业应用实时响应要求不太高、安全性要求不太严而I /O 点数>256的场合,或者I /O 点数虽不多,但对数据处理、人机对话要求比较高的场合,可以考虑采用软PLC 控制.参考文献(略).(下转106页)·103·第6期 方原柏:PLC 发展的新动向。
PLC 技术规格书发布版
PLC技术规格书PLC技术规格书0 2010.07 版次设计校核审核日期工程名称陕西众源绿能天然气有限公司定边县天然气存储调峰液化项目设计阶段供询价工程代号LNG0910 装置名称主项代号图号页数15目录1.概述 12.一般要求 13.系统配置 24.PLC 系统基本功能 35.PLC 硬件要求 76.PLC 软件要求 107.技术文件和说明 108.技术服务 119.对报价的要求 121 概述1.1 PLC系统工作范围和要求PLC控制范围:根据控制水平和工艺要求,主要对定边县天然气存储调峰液化项目生产过程的可燃气体进行报警和控制。
由于此单元部分设备成套供应,其控制设备也将随机成套提供,所以要求PLC系统应具有良好的开放性,对其他类型的PLC(如SIEMENS、GE等)应有良好的兼容性及通讯功能。
1.2 PLC本技术规格书详细说明了对厂区可燃气体报警控制系统(PLC)的基本要求,整个系统应经过出厂测试,只要接上电源和输入、输出信号即可实现其全部功能。
PLC供货商是指具有多年的PLC生产组装和工程应用经验,能够提供技术文件中所规定的全部设备及相应服务的厂商和组织。
本技术文件对系统配置规模、功能要求是最基本的要求。
卖方根据这些基本要求必须配置制造商成熟的、新型的主流设备和软件版本。
1.3 PLC供货和工作范围□系统工程技术工作。
□完整的硬件系统配置(按第5.1~5.3节硬件要求)。
□系统软件,按第6.1节规定。
*应用软件,按第6.2节规定。
*文件交付,按第7章规定。
*出厂检验和性能试验,按第8.3和8.4.7节规定。
*系统现场安装、接线。
*系统现场静态调试。
*系统现场动态调试。
□系统应用软件装配、调试、校验。
□配合工厂开车,系统投运。
□人员培训。
*安装、开车备品备件和消耗材料。
□两年备品备件和消耗材料。
*校验设备和特殊工具。
2. 一般要求2.1 标准和规范卖方所提供的系统应符合最新版本的规范和标准要求。
plc制造标准
plc制造标准一、硬件设计标准1.电路设计:必须符合国际和国内相关标准,如IEC和GB等。
2.元件选型:应选择经过严格筛选和测试的元器件,以确保稳定性和可靠性。
3.电路板设计:应考虑散热、电磁兼容性(EMC)等因素,保证长时间稳定运行。
4.输入输出(I/O)接口:应根据不同工业现场的需求,选择合适的I/O接口,如模拟量、数字量、RS485等。
5.电源设计:应采用稳定的电源设计,避免因电源波动对PLC工作产生影响。
二、软件设计标准1.程序结构:应采用结构化程序设计方法,易于阅读、调试和维护。
2.模块化设计:可以将程序划分为若干个模块,每个模块具有独立的功能和作用。
3.可靠性设计:应采用容错技术,对关键部分进行多重备份,避免因软件故障导致整个系统瘫痪。
4.实时性设计:应保证程序的实时响应能力,满足工业控制现场对响应时间的要求。
5.人机界面设计:应易于操作和显示,提供友好直观的人机界面。
三、通信协议标准1.Modbus协议:是一种通用的工业控制协议,可用于PLC与上位机或其他设备之间的通信。
2.EtherCAT协议:是一种高速以太网通信协议,适用于高精度、高速度的工业控制场合。
3.Profinet协议:是基于以太网的开放式工业自动化网络协议,可以实现高速、高可靠性的通信。
四、安全性标准1.防电击保护:应具备防电击保护措施,如漏电保护等。
2.防尘防水:应满足IP等级要求,防止灰尘和水的侵入。
3.防爆安全:如需在易燃易爆环境下使用,应选择防爆型PLC,并符合相应的防爆标准。
4.数据安全:应采用加密技术,保护用户数据的安全性和隐私性。
五、功能性能标准1.控制精度:应满足用户对控制精度的要求,包括模拟量输入输出精度和数字量输入输出精度。
2.扫描速度:应满足用户对程序执行速度的要求,包括扫描周期和指令执行速度。
3.I/O扩展能力:应具备足够的I/O接口,以满足用户对控制系统的需求。
4.通信功能:应具备多种通信接口,如以太网、RS485等,以满足用户对不同通信协议的需求。
宝信大型PLC正式发布,这性能如何?
宝信大型PLC正式发布,这性能如何?
【导读】7月26日,宝信软件在上海发布自主研发的工业控制系统的核心部件:大型PLC产品!下面一起来看看该产品性能如何?
据说相当于西门子的高端产品S7-1500系列,支持6个处理器并行,最快单指令执行时间在1ns以内,站间通讯速度达到2.1Gbps,强实时操作系统保证最快扫描周期低至200us,高度集成硬件配置工具,图形化的组态方式,软件支持基于IEC 61131-3规范的CFC、SFC、ST、LD、IL和FBD六种编程语言,开放式的架构,灵活的扩展性。
目前已经有生产线在试用,包括宝钢热轧线2050纵切线控制系统等。
凭借对主流工业现场总线和工业实时以太网协议的广泛支持,以及对下一代标准接口OPC-UA的深度集成,相对进口同类产品具备更好的兼容性和扩展性。
未来,宝信软件将基于IEC61499分布式工业控制软件国际标准和确定性IP网络技术,规划设计全新一代控制系统:云化PLC,全面覆盖传统PLC、DCS和MC等应用场景,以实现软硬件解耦和多语言集成的开发环境,达到IT/OT数据的真正融合。
宝钢股份2050热轧纵切线案例介绍:90年投产,由入口上料、开卷、矫直、分切纵切等设备组成。
项目内容:更新改造传动设备、更新改造PLC控制系统、新增圆盘剪、喷印机、倒运小车和称重机等,更新改造张力装置。
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• 但是由于技术原因,数控系统的重要组成 部分 ——内装PLC较国外系统相比仍有很大 差距,主要表现在:很多低档数控系统不 支持PLC,中高档数控则多是采用专用PLC语 言,用户使用很不方便,例如C 语言等。北 京航天数控过去一直采用IL语言来编写PLC 逻辑,由于是指令方式,适合于程序员设 计程序,而不适于机床电气工程师,因此 给机床厂家或用户造成很多不方便。
• 北京航天数控PLC内存区域介绍见下表。
• 界面简单介绍 • 目前航天数控PLC编辑编译软件支持LD和IL两 种编程语言。其风格如图1、图2所示:在主画 面下,包含菜单、工具栏、状态栏、工程管理 器、指令集、用户工作区和信息输出区。 • 菜单:包含了PLC软件的所有命令。
• 工具栏:包含了PLC软件中用户经常使用的一 些命令。 • 状态栏:提供软件当前状态信息和操作命令 提示信息。 • 工程管理器:采用树型结构显示整个工程的 组织结构。 • 用户工作区:变量表、编辑器窗口等。 • 指令集:以树状列出航天数控PLC的所有指令、 功能块、用户子程序,该指令集又分为LD指令 集、IL指令集。
• (3)丰富的指令集,内置IEC1131-3定义的标准 功能、功能块以及一些特殊应用指令。 • (4)适合数控应用的专用指令、功能块。 • (5)支持用户自定义功能块(子程序功能)。 • (6)完善的联机功能,包括:下载、上载、在 线监测等功能。 • (7)完善的快捷键方便用户使用。 • (8)具有工程信息功能,便于PLC用户程序的维 护和系统维修工作。
• 位指令包括:常开触点、常闭触点、普通线圈、复位线 圈、置位线圈、上升沿检测、下降沿检测等。 • 赋值指令包括:MOVE(赋值)、BLKMOVE(块转移)等。 • 比较指令包括:大于、大于等于、等于、小于、小于等 于、不等于指令。 • 逻辑运算指令包括:按位取反、按位与、按位与非、按 位或、按位或非、按位异或等指令。 • 移位指令包括:左移、右移、循环左移、循环右移指令。 • 数学运算指令包括:加法、减法、乘法、除法、求余数、 加1、减1等指令。 • 程序控制指令包括:无条件跳转、条件跳转、条件取反 跳转、返回指令等。
• 信息输出区:显示软件输出的提示信息,包括 编译信息、查找结果等。指令集介绍航天数控 PLC支持IEC61131-3标准的基本指令及其大部分 功能/功能块,编程风格符合IEC61131-3标准要 求,根据机床数控系统PLC的实际要求,对标 准指令做了适当的扩充,充分满足机床数控需 求。 • 航天数控PLC指令大致分为以下几类:位指令、 赋值指令、比较指令、逻辑运算指令、移位指 令、数学运算指令、程序控制指令、定时器、 计数器、子程序以及数控专用指令。
符合标准的开放式PLC
• IEC1131-3是IEC为工业自动化编程制定的标准, 是吸收不同厂家编程语言风格及适应未来软件 技术发展要求制定的,独立于任何一家公司, 适合不同领域、不同类编程人员的使用。自发 布以来得到了所有顶尖PLC厂家的认可,各厂 家也都尽量向IEC标准靠拢。 • 国内数控系统经过30多年的发展,无论是功 能还是性能都有了很大的提高,与国外知名数 控厂家的差距LC厂商合作开发了符合国际电工技术委员会 IEC1131-3规范的数控系统PLC编辑编译软件, 并应用于北京航天数控的CNC系统中。该PLC编 辑编译软件符IEC1131-3规范,完全自主开发, 并且可运行WIN98、WIN2000、WINXP等操作 系统,简便、易学。 • 航天数控PLC编辑编译软件具有如下特点: • (1)符合IEC1131-3标准。 • (2)支持IL(指令表)和LD(梯形图)两种标准语言。
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