PC和PLC与现场仪器仪表通信的对比研究
基于Profibus-DP的PLC与PC现场总线控制系统
基于Profibus-DP的PLC与PC现场总线控制系统[日期:2008-10-30] 来源:作者:[字体:大中小] 摘要:目前,石油化工行业中使用的微机发油控制系统大都采用自行开发的单片机系统控制油泵,并通过RS-485总线与PC机的串口(使用RS-232转485转换器)相连,依靠上位机管理软件监控下位机。
但化工行业中的设备复杂,且RS-485总线方式抗干扰性弱,使得系统稳定性下降,调试复杂。
本系统采用Profibus-DP现场总线技术,下位机为抗干扰性极强的PLC,上位机通过专用PROFIBUS通讯卡CP5611构建的整套系统,分布性、可靠性与可扩展性都得到了极大的提高。
本文章通过结合现行开发的基于PROFIBUS-DP的石油化工发油控制系统,主要介绍了现场总线技术,以及如何实现PROFIBUS总线与PLC通讯的相关技术。
关键词:PROFIBUS-DP;PLC;现场总线;引言自动化控制、计算机、通信、网络等技术的发展,导致了自动化领域的深刻变革。
信息技术的飞速发展,使得自动化系统结构逐步形成全分布式网络集成自控系统。
现场总线(fi eldbus)正是顺应这一形势发展起来的新技术。
现场总线是应用在生产现场、微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。
现场总线控制系统FCS(fieldbus control system),是继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统DCS后的基于现场总线的新一代控制系统。
目前,比较具有影响力的现场总线有:基金会现场总线(FF,Foundation Fieldbus)、LonWorks、PROFIBUS、CAN和HART等等。
其中,PROFI BUS是当前最为流行的现场总线技术之一。
PROFIBUS是德国90年代初制定的国家工业现场总线协议标准,代号DIN19245。
PLC与PC之比较
PLC优势为:高可靠性和稳定性。
缺陷:PLC的体系结构是封闭的,各PLC厂家的硬件体系互不兼容,编程语言及指令系统也各异,当用户选择了一种PLC产品后,必须选择与其相应的控制规程,并且学习特定的编程语言。
PC机。
能实现原来PLC的控制功能。
并且具有更强的数据处理能力、强大的网络通讯功能以及能够执行比较复杂的控制算法和其近乎无限制的存储容量等优势.缺陷:基于PC的自动化控制也有其不足之处,其设备的可靠性、实时性和稳定性都较差PLC与PC之比较-----——-———-————--——-————-——-—————-—-———————-——-————-—-——--工业控制谁主沉浮—-PLC与PC之比较发表时间 :2005-12—25 应用行业:工控孰优孰劣?虽然争论了好几年了,但很难有一个明确的论断.也许答案就在技术的不断创新与结合中。
PLC 之渊源IEEE 将 PLC 定义为:具有编程能力的固态控制系统,类似于继电器逻辑系统。
继电器逻辑或梯形图,名称的来由是因为使用继电器控制工业设备。
不同于硬联线系统( hard-wired ),它具有更强的简易性。
继电器逻辑多被用于设计电机线路和继电器整体控制盘。
继电器逻辑被称为梯形图逻辑是因为编写出来的程序像是梯子,这与其他高级编程语言如 C++ 或BASIC 等大不相同,高级语言采用的是文字数字式的字符。
PLC 技术之所以盛行了 30 多年,特点包括:•过程执行的实时性;•读、写输入输出( I/O )值的实时性;•能保证执行和继续操作的鲁棒性和可靠性;•保护控制代码和执行不受外来影响;功能独立,保证控制响应的专一性。
PLC 处理能力的成本在下降,通信能力在增强,开放式的系统正在被广泛接受。
总共具有 32 点 I/O 的 Nano PLC ,网络通信能力不断增强;而具有 129 点 I/O 的 micro PLC ,在功能上则更加完善。
根据一项 ARC Advisory Group 的研究,小型 PLC 通过网络配置性能替代大型 PLC 已成发展趋势,其原因包括可靠性、简易联线以及可测量性。
S7-200系列PLC和PC机实时通信的实现方法
S7-200系列PLC和PC机实时通信的实现方法
龙伟;聂官鸿
【期刊名称】《南昌大学学报(工科版)》
【年(卷),期】2002(024)002
【摘要】本文阐述了在Win98环境下PC和PLC实时通信的方法.根据S7-
200PLC的特点,利用自由口通信方式和相关的特殊标志位,实现了PC和PLC之间的通信.这种方法与单个数据中断的通讯方式相比,实时通信更加简单、快捷;PC机利用Visual C++6.0的通信控件MSComm编写软件程序,该通信控制使用事件驱动或查询方式解决开发通信软件中遇到的问题,保证了通信的实时性,文中并详细介绍了通信过程.以泵房监控系统为实例,实现了控制水泵的运行并在PC机上进行监控.
【总页数】3页(P81-83)
【作者】龙伟;聂官鸿
【作者单位】南昌大学电气与自动化工程学院,江西南昌,330029;南昌大学电气与自动化工程学院,江西南昌,330029
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.1
【相关文献】
1.S7-200系列PLC与监控计算机通信实现方法 [J], 李冬清
2.基于VB6.0的S7-200系列PLC与PC机通信实现 [J], 李涛;姜波
3.基于Win98的S7-200系列PLC和PC机实时通信的实现 [J], 龙滔
4.基于自由口模式实现S7-200系列PLC与PC机串行通信 [J], 马启青;刘志强;韩建武;耿宇涛;孙克俭
5.基于自由口模式实现S7-200系列PLC与PC机无线串行通信 [J], 黄红
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plc与pc网口通讯
plc与pc网口通讯PLC(可编程逻辑控制器)和PC(个人电脑)之间的网口通讯是现代工业自动化领域中常见的一种通讯方式。
通过这种通讯方式,PLC和PC可以实现数据交互、监控和控制等功能。
本文将探讨PLC与PC网口通讯的原理、应用以及相关技术。
一、PLC与PC网口通讯的原理在现代工业控制系统中,PLC通常负责实时的工控任务,而PC则能提供更强大的计算能力和灵活的软件应用。
通过将PLC与PC进行网口通讯,可以实现两者之间的数据传输和操作命令的交互。
PLC与PC之间网口通讯的原理基于通讯协议。
常用的通讯协议有Modbus、OPC、Ethernet/IP等。
这些通讯协议定义了数据传输的格式、规则和交互方式,确保PLC和PC之间的通讯能够顺利进行。
二、PLC与PC网口通讯的应用1. 数据交互PLC与PC网口通讯可以实现大量数据的交互。
通过读取PLC 中的数据,PC可以实时监测设备的状态、参数以及生产工艺等信息。
同时,PC也可以向PLC发送指令,控制设备的运行状态和工艺流程。
2. 监控和控制通过PLC与PC网口通讯,PC可以担任监控中心的角色。
PC 上的监控软件可以实时显示PLC传输过来的数据,并进行数据分析和处理。
当出现异常情况时,PC可以向PLC发送报警指令或控制指令,及时采取相应的措施。
3. 数据存储与分析通过PLC与PC网口通讯,PC可以将PLC传输的数据存储起来,以便进行后续的数据分析和处理。
PC上的数据采集软件可以自动获取PLC传输的数据,并将其保存在数据库中。
这样,工程师可以通过数据分析软件进行数据挖掘和处理,发现潜在问题,并优化生产工艺。
三、PLC与PC网口通讯的技术1. 硬件设置要进行PLC与PC网口通讯,首先需要连接PLC和PC之间的网口。
通常采用的是以太网或串口通讯方式。
接下来,需要通过软件配置PLC和PC的网络参数,确保两者在同一个网络中,并分配各自的IP地址。
2. 通讯协议PLC与PC之间的网口通讯需要选择合适的通讯协议。
PLC与智能仪表之间的通信使用案例
PLC与智能仪表之间的通信使用案例在现在的自动化控制系统中,plc与智能仪表之间的通信越来越多,也越来越重要了。
我们往往要对智能仪表的数据进行采集,然后再用PLC去做逻辑处理,从而使我们的自动化设备产生相应的动作。
智能仪表一般都拥有标准的Modbus 通信协议和其自己的自由协议,那么我们利用智能仪表的自由协议与其通讯呢?小伙伴们有用过么?松下PLC支持多种通讯协议,一种是计算机连接,一种是PLC-link,一种是Modbus RTU,最后一种就是通用通信了。
当我们打算使用通用通信和智能仪表之间进行通信时,我们应该如何对PLC 进行设置呢?跟着小编看一下小编整理的图片吧。
PLC设置参数示意图其中需要注意的地方小编都已经在图中表示出来了。
注意如果选择了结束符,那么只有在接收到相应的结束符时,系统中的响应标志位会置ON,并且不再接收通讯设备的其他数据。
小伙伴们可以保存图片哦,以备自己的不时之需。
设置好了之后,我们又怎样进行程序的编写呢?小编已经准备好图片供小伙伴们参考了。
就在下图。
通用程序编写示意图程序表示的意思为:当对方设备开始发送数据时,只要PLC接收到响应的结束符,数据接收完成标志就会置ON,然后把接收缓存区中的数据批量传送给我们的数据区。
同时执行159指令,使发送的字节数为0,是为了将存储器的指针重新回到数据接收区的起始地址,等待下一次的数据接收。
总结一下:其实对于通用通信来说,难点并不在与数据的接收,而是在于数据的分析处理,我们需要将接收到的数据进行拆分处理后,再从这些数据中提取我们需要的数据。
大学新生寄语1、大学最重要的是拥有独立思考的能力,特别是在中国。
你如何对这个世界有自己的见解;在众说纷纭的说法中有自己的看法;甚至在问别人的问题时,你起码自己有过一定程度的思考。
起码你的人是独立的,特别是精神上。
在中国这种物质化、从众化和世俗化的社会里,你才有比较清晰的定位。
2、进入大学,就是一个新的环境,接触新的人,你的所有过去对于他们来说是一张白纸,这是你最好的重新塑造自己形象的时候,改掉以前的缺点,每进入一个新的环境,都应该以全新的形象出现。
PLC与PC之比较
PLC优势为:高可靠性和稳定性。
缺陷:PLC的体系结构是封闭的,各PLC厂家的硬件体系互不兼容,编程语言及指令系统也各异,当用户选择了一种PLC产品后,必须选择与其相应的控制规程,并且学习特定的编程语言。
PC机。
能实现原来PLC的控制功能。
并且具有更强的数据处理能力、强大的网络通讯功能以及能够执行比较复杂的控制算法和其近乎无限制的存储容量等优势。
缺陷:基于PC的自动化控制也有其不足之处,其设备的可靠性、实时性和稳定性都较差PLC与PC之比较-----------------------------------------------------------工业控制谁主沉浮 --PLC与PC之比较发表时间 :2005-12-25 应用行业:工控孰优孰劣?虽然争论了好几年了,但很难有一个明确的论断。
也许答案就在技术的不断创新与结合中。
PLC 之渊源IEEE 将 PLC 定义为:具有编程能力的固态控制系统,类似于继电器逻辑系统。
继电器逻辑或梯形图,名称的来由是因为使用继电器控制工业设备。
不同于硬联线系统( hard-wired ),它具有更强的简易性。
继电器逻辑多被用于设计电机线路和继电器整体控制盘。
继电器逻辑被称为梯形图逻辑是因为编写出来的程序像是梯子,这与其他高级编程语言如 C++ 或 BASIC 等大不相同,高级语言采用的是文字数字式的字符。
PLC 技术之所以盛行了 30 多年,特点包括:•过程执行的实时性;•读、写输入输出( I/O )值的实时性;•能保证执行和继续操作的鲁棒性和可靠性;•保护控制代码和执行不受外来影响;功能独立,保证控制响应的专一性。
PLC 处理能力的成本在下降,通信能力在增强,开放式的系统正在被广泛接受。
总共具有 32 点 I/O 的 Nano PLC ,网络通信能力不断增强;而具有 129 点 I/O 的 micro PLC ,在功能上则更加完善。
根据一项 ARC Advisory Group 的研究,小型 PLC 通过网络配置性能替代大型 PLC 已成发展趋势,其原因包括可靠性、简易联线以及可测量性。
基于TCP协议的PC与西门子S7-1200PLC通信研究
1 TCP协议基本含义分析(1)TCP协议为客户提供较为全面和系统的服务器连接与客户端。
某一既定TCP协议用户可以实现与服务器的实质性连接,并利用这一连接和服务器进行规模性的数据交互。
(2)TCP协议为用户提供较强的可靠性。
在TCP协议向其他计算机发送信息数据的过程中,需要对方进行人工审核确认。
若不能收到确认信息,那么TCP协议将自行重新传输数据,直至五次数据传输均失败的情况下,自行选择传输放弃。
(3)TCP协议内不含有用于实时性计算用户到服务器往返时间的计算系统,所以TCP协议能够有效掌握确认等待时间。
(4)TCP协议以向每一个字节发送数据的形式,使这些字节产生关联并获得相应序列号。
(5)TCP协议具有流量控制功能,使对端TCP协议掌握自身能够接受字节的范畴,这也就是我们常说的通告窗口。
TCP客户端和服务端构建连接的过程被我们称为三次握手:(1)客户端向服务器端发送SYN报告文件,正式进入SYN 模式。
(2)当服务器接到报文以后,迅速作出回应向对方发送ACK报文,进入RECV运行模式。
(3)当客户端收到回应以后,再次回应ACK报文,最终完成三次握手。
2 西门子PLC通信设置普遍来说,PLC和PC的地址需要在相同网络内,也就是各自的网络需要在物理层面相通,反之则无法进行有效通信。
现阶段,在国际上较为主流的西门子系列PLC系统当中,部分系列的中央处理器模块不具备以太网连接接口,必须通过西门子公司自行生产的以太网通信模块。
然而,目前最新的西门子S7-1200PLC系列和1500PLC系列再设计的过程中,为避免过去系列中的缺点与不足,在中央处理器本体设置profinets接口,能够良好支持TCP协议与以太网通信标准。
利用以太网便能轻松实现中央处理器和变成构件之间的通信,以及与其他中央处理器、PC之间的通信。
以西门子公司生产的S7-1200PLC系列为实际案例,实施软件编程与网络设置,其具体操作流程和其他PLC系列差距较小基本相同。
plc、仪表、电脑用什么方式联机?
plc、仪表、电脑用什么方式联机?
有台设备本来是触摸屏+plc系统,现在另加2个测试仪表,仪表
支持rs232通讯,要求另外配一台电脑,将2个仪表测试返回的数据存
入电脑的数据库中,仪表测量的触发需要plc给出命令,问题是,plc、
仪表、电脑三者用什么方式联机比较好?是plc→电脑←→仪表?还是plc
←→仪表→电脑?各有什么优缺点?
最佳答案
第一个方案:上位机用组态软件和plc构成一个系统,上位机和仪表构成一个系统:这样plc对仪表不用写轮询通讯程序,前提是plc不需采仪表信号进行运算。
第二个方案:上位机读写plc数据,plc采集仪表数据,plc中得写仪表通讯轮询程序。
后者可能比前者稍麻烦些。
另232接口通讯距离比较短,有条件要选485口它的通讯距离长的多。
另通讯协议选modbus的话可能参考的资料多些,也好调些。
PLC在仪器仪表中的应用案例
PLC在仪器仪表中的应用案例PLC(可编程逻辑控制器)是一种用于自动化控制的电子设备,广泛应用于工业生产过程中。
随着技术的不断进步,PLC的应用范围也不断扩大,从传统的生产线控制到各个领域的自动化控制,包括仪器仪表领域。
本文将介绍一些PLC在仪器仪表中的应用案例,展示其在提高生产效率、优化操作流程和确保工作安全方面的重要作用。
1. 自动化检测系统在仪器仪表领域,自动化检测系统是一项关键的应用。
传统上,人工检测需要大量的时间和人力资源,且存在人为误差的风险。
然而,通过使用PLC控制自动化检测系统,可以实现快速、准确的检测过程。
例如,在电子设备生产过程中,PLC可以控制仪器仪表进行各项功能的测试,同时记录并报告测试结果。
这种自动化检测系统大大提高了产品质量,缩短了生产周期,降低了成本。
2. 流程控制系统在复杂的生产流程中,使用PLC实现流程控制系统可以帮助提高操作流程的效率和一致性。
例如,在化工领域的实验室中,研究人员需要根据特定的实验流程控制各种仪器仪表的操作。
通过PLC控制系统,可以事先编写程序来指导各个仪器仪表的操作顺序和参数设置,确保流程的准确性和一致性。
这不仅提高了生产效率,还减少了操作错误的风险。
3. 温度控制系统在一些需要精确温度控制的实验或生产过程中,PLC也发挥着重要的作用。
通过PLC控制温度控制系统,可以实时监测和调整温度,确保温度处于预设的范围内。
例如,在制药工业中,PLC可以控制反应釜中的加热和冷却过程,以确保反应温度的稳定性和精确性。
这种温度控制系统不仅提高了产品质量,还确保了生产过程的安全性。
4. 数据采集与分析系统PLC还可以与仪器仪表配合使用,实现数据采集和分析系统。
通过PLC控制仪器仪表进行数据采集,并将数据传输到中央控制室或数据库中进行进一步处理和分析。
这种数据采集与分析系统可以提供实时数据,帮助操作人员监控生产过程,分析问题和制定改进措施。
以化工工业为例,PLC可以采集反应釜中的温度、压力和流量数据,通过分析这些数据来判断反应过程是否正常,并及时采取相应的措施。
可编程计算机控制器PCC与PLC的比较研究
图 1 为 PLC 的励磁调节器的硬件结构。
图 2 PCC 的硬件结构组成图 于 PCC 的多任务分时操作系统资源, 将主循环和一般性的判断 处理程序放在标准任务层; 定子电压、转子电流采样, 有功、无功 计算, PID、PSS 运算和各种限制处理等放在高速任务层; 测频、 测相、移相触发脉冲的发出等采用 PCC 本体所特有的 TPU 功 能以及 TPU 的功能模块来实现。这样, 整个控制系统得到优化, 可以有效地保证励磁装置的实时性, 改善了整个励磁系统的调 节性能。 3 结束语
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可编程计算机控制器 PCC 与 PLC 的比较研究
可编程计算机控制器 PCC 与 PLC 的比较研究
Comp a ris on Re s e a rc h of Prog ra mma b le Comp ute( 西华大学机械工程与自动化学院, 四川 成都 610039)
根据系统的要求和励磁调节器的设计特点, 选用三菱公司 的 PLC。其中的模块包括: 触摸显示屏 F940、16 点输入 /输出的 CPU 单 元 FX2N- 32MT、8 路 12 位 的 模 拟 量 输 入 模 块 FX2N- 4AD、2 路 12 位 的 模 拟 量 输 出 模 块 FX2N- 2DA、1 块 自 动 通 道 测 量 处 理 板 、1 块 自 动 通 道 的 移 相 触 发 脉 冲 板 以 及 有 用 功 率 和 无功功率变送器。为了实现与上位机的串行通信还配置有 FX2N- 232- BD( RS232 接口) 或 FX2N- 485- BD( RS485 接口) 。
PLC与PC有什么区别啊?
PLC与PC有什么区别啊?PLC与 PC 有什么区别啊?PLC。
优势为:高可靠性和稳定性。
缺陷:PLC的体系结构是封闭的,各PLC厂家的硬体体系互不相容,程式语言及指令系统也各异,当用户选择了一种PLC产品后,必须选择与其相应的控制规程,并且学习特定的程式语言。
PC机。
能实现原来PLC的控制功能。
并且具有更强的资料处理能力、强大的网路通讯功能以及能够执行比较复杂的控制演算法和其近乎无限制的储存容量等优势。
缺陷:基于PC的自动化控制也有其不足之处,其装置的可靠性、实时性和稳定性都较差PC现在一般指个人电脑。
PC一般不作为专门控制器,一般是起到监控作用的,作为上位机使用的。
PLC可作为控制器,一般用于工业现场的,具有很好的抗干扰的能力。
支援一些工业网路,PLC是指用于工业现成的可程式设计控制器。
PLC分好多种品牌的,一般都用三菱和西门子的比较多,这两种学会了,别的也都差不多。
PC与MAC有什么区别啊?PC是个人计算机MAC是苹果公司生产的计算机,主要差别在于首先它只有苹果公司自己生产,而pc自己可以组装,也可以买各种各样的品牌机。
其次,mac有他自己独立的cpu、作业系统。
和pc互不相容。
mac在稳定性方面绝对强过pc,所以一般都是作为工作站来使用的,如图形工作站、音讯工作站等。
APPLE公司生产的MAC从历史时间上超过现在的IBM相容机,但是由于它在80年代后期,没有遵从社会化大生产的趋势。
采取自己自足的生产模式,而使APPLE系列脱离了大众市场。
APPLE的设计想法和PC是一样的,准确的说应该是IBM相容机的设计想法和APPLE是一样的,因为APPLE在前IBM相容机在后!其实2者的主要差距在零部件,PC都是INTEL和AMD以及其它相容产品。
MAC的最新一代G5的CPU是APPLE与IBM联合开发的,其它没有任何相容产品!在记忆体和硬碟方面2种计算机差别不大,都是用一样的市场主流产品!显示卡PC可用产品比较多,但MAC除了自己OEM的ATI产品,其他相容产品较少!关键的主机板PC有N多品牌N多种不同晶片,但MAC永远只能用自己的不具有任何相容性!如果想升级MAC的主频那就的换主机板(记忆体和硬碟升级与PC相同)!说到作业系统大家应该知道当初BILL最想合作的就是APPLE可惜,APPLE对他“不屑一故”才造就了今天IBM相容机上的的MICROSOFT WINDOWS 系列!现在的MAC所用的作业系统是OSX PANTHER 10.3 全部基于UNIX核心之上,而PC主流的WINXP则是基于原来的NT核心之上!2者有着很大不同!相比之下UNIX的安全性很高,经常用于伺服器!相容性其实也不错,只是因为MAC的使用者群小所以没有PC上那么多软体!正因为作业系统和核心部件的独立性很强,所以MAC在系统稳定性上远远优于到处是各种牌子各种驱动的PC!尤其到电脑音乐时代后大家最怕什么?不是怕水不是怕灰而是怕系统“蓝屏”崩溃,所以许多录音装置都会开发MAC版。
PLC和PC通讯方法
PLC和PC实时通信方法的研究1 引言在工业控制系统中,PLC作为一种稳定可靠的控制器已经得到了广泛的应用。
但是由于中小型PLC的人机接口功能不很完善,不能提供给用户一个友好的交互界面,因此妨碍了对现场运行过程的跟踪与监控。
PLC实际工作中,通常人们采用4种装置为PLC配置人机界面:编程终端、显示终端、工作站及个人计算机。
编程终端主要用于编程与调试,其监控功能相对较弱。
显示终端的功能比较单一,主要用作现场显示。
工作站系统很受用户欢迎,它功能全面、使用简单,但由于要配置高级组态软件,因而价格比较昂贵。
个人计算机可配备多种高级语言,提供优良的软件平台,开发各种应用系统,特别是动态画面显示等,与PLC相结合组成一套PC-PLC监控管理系统,能够充分发挥它们各自的优点。
但是在该系统中,关键的问题就是通信,用户对此须做较多的开发工作。
本文详细阐述了PC与PLC互连通信的一般方法,并以永宏公司的FATEK-FBS PLC为对象,以实际四层电梯模型监控系统为例,介绍了利用大家都熟悉的编程语言Visual Basic 和Step7,实现PLC与上位计算机实时通信的通信过程。
2 通信方式面对众多生产厂家的各种类型PLC,它们各有优缺点,能够满足用户的各种需求,但在形态、组成、功能、编程等方面各不相同,没有一个统一的标准,各厂家制订的通信协议也千差万别。
目前,人们主要采用以下三种方式实现PLC与PC的互联通信:(1) 通过使用PLC开发商提供的系统协议和网络适配器,来实现PLC与PC机的互联通信。
但是由于其通信协议是不公开的,因此互联通信必须使用PLC开发商提供的上位机组态软件,并采用支持相应协议的外设。
可以说这种方式是PLC开发商为自己的产品量身定作的,因此难以满足不同用户的需求。
(2) 使用目前通用的上位机组态软件,如组态王、InTouch、WinCC、力控等,来实现PLC与PC机的互连通信。
组态软件以其功能强大、界面友好、开发简洁等优点目前在PC监控领域已经得到了广泛的应用,但是一般价格比较昂贵。
PLC、IPC与PC-BasedPLC技术对比分析
本文由米尔自动化网/整理推荐PLC、IPC与PC-BasedPLC技术对比分析随着及因特网时代的到来,工业PC或PC-BASED控制器由于可以完全融入到网络时代的信息系统中,具有网络系统的基本特性,即具有高性能、低价格、系统开放、丰富的人才基础等优势,因此PC-Based控制器一经出现就具有很强的生命力,发展极为迅猛。
有观点说,PC-based控制器将取代传统PLC,当然首先必须解决可靠性及编程问题。
近几年来,这些问题已基本得到解决,PC-based控制器从外观到可靠性也都开始可以与PLC相近。
在编程方面,由于IEC61131-3编程语言标准的推出和广泛采用,为PC-based控制器的高速发展铺平了道路。
这样,PC-based控制器不仅具有PC的优势,也具有传统PLC的优势。
它可无缝地融合到网络时代的信息系统中。
在自动控制领域,PLC技术和PC-based技术是当前比较具有代表性的控制技术,两者的技术起源和发展有较大的差异。
PLC(ProgrammableLogicController)——产生于上世纪70年代初。
最早的PLC是以替换继系统的角色出现,其主要实现的功能仅仅是逻辑简单的顺序控制功能。
PLC一经出现,就以其高可靠性、小体积和直观的编程模式而显示出强大的生命力,成为自动控制领域的“明星”。
PC-based——是一种基于PC技术的控制系统。
最早的PC-based控制系统是以工控机为核心,通过扩展带PCI接口的专用板卡组成。
PC-based借助于技术的发展,在运算、存储、组网和软件开放性方面具有优势。
PLC和PC-based两者在技术特点上存在明显区别。
PLC具有体积小、功耗低、抗干扰能力强;具有很高的可靠性,其平均无故障率时间间隔(MTBF)可达50万、甚至100万个小时;具有简单直观的编程模式(如梯形图);具有内部实时时钟。
而PC-based具有大运算能力;具有开放标准的系统平台和PCI接口;精美且低成本的显示技术;丰富的组网能力。
西门子S7-300系列PLC与PC机通信实现的研究
西门子S7-300系列PLC与PC机通信实现的研究姜建芳南京理工大学自动化系摘要本文主要介绍了在DELPHI和Microsoft Access数据库开发环境下,PC机应用软件与西门子S7-300 系列PLC的数据通信的实现方法。
并把此方法应用于复杂控制系统的调试及PC 机管理系统与PLC控制系统的信息交换中。
关键字 DELPHI,PRODAVE,数据通信,可编程序控制器,MPI1 引言西门子工控产品在我国有较高的市场占有率,它的通信及网络产品有着引导世界工控技术潮流的作用,研究西门子工控产品及通信技术的实际应用问题有着广泛普遍的重要意义。
本文通过对某市级烟草公司的卷烟配送分拣系统的研究,探讨了在Windows环境下,用Delphi开发的数据库应用软件与西门子S7-300之间通信的实现问题。
该卷烟配送分拣系统计算机部分结构如图1所示。
该系统管理计算机接收信息中心局域网发送来的各条送货线路当天的访销信息数据,在此基础上管理计算机建立起以送货线路为单位的配方数据库,将配方数据分批次连续地下传给PLC。
PLC 根据下传的配方数据对系统控制使其连续分拣和收集,同时系统工作状态及工作数据通过PROFIBUS 现场总线在两个触摸屏TP27-10得到动态显示,最后在收集工位自动得到一箱对应一个销售网点的用户配料。
为了提高调系统试效率,我们在DELPHI和Microsoft Access数据库平台上编写了用于PLC控制程序的调试软件。
从上看出该系统能否研制成功必须要解决的问题是:西门子S7-300系列PLC通讯协议不公开,管理计算机和调试计算机上第三方软件编制的程序如何实现PC机与西门子S7-300系列PLC信息交换?通过技术调研和实际调试,我们成功实现了在VB、DELPHI程序开发平台上开发的管理程序及调试程序与S7-300系列PLC通信,顺利完成了系统研制任务。
限于篇幅,本文以调试软件的通信实现方法来讨论第三方应用软件与西门子S7-300 PLC的通信问题。
PLC和PC通信的方法
1)通过使用PLC开发商提供的系统协议和网络适配器,来实现PLC与PC机的互联通信。
但是由于其通信协议是不公开的,因此互联通信必须使用PLC 开发商提供的上位机组态软件,并采用支持相应协议的外设。
可以说这种方式是PLC开发商为自己的产品量身定作的,因此难以满足不同用户的需求。
2)使用目前通用的上位机组态软件,如组态王、InTouch、WinCC、力控等,来实现PLC与PC机的互连通信。
组态软件以其功能强大、界面友好、开发简洁等优点目前在PC监控领域已经得到了广泛的应用,但是一般价格比较昂贵。
组态软件本身并不具备直接访问PLC寄存器或其它智能仪表的能力,必须借助I/O驱动程序来实现。
也就是说,I/O驱动程序是组态软件与PLC或其它智能仪表等设备交互信息的桥梁,负责从设备采集实时数据并将操作命令下达给设备,它的可靠性将直接影响组态软件的性能。
但是在大多数情况下,I/O驱动程序是与设备相关的,即针对某种PLC的驱动程序不能驱动其它种类的PLC,因此组态软件的灵活性也受到了一定的限制。
3)利用PLC厂商所提供的标准通信端口和由用户自定义的自由口通信方式来实现PLC与PC机的互连通信。
这种方式由用户定义通信协议,不需要增加投资,灵活性好,特别适合于小规模的控制系统。
通过上述分析不难得出,掌握如何利用PLC厂商提供的标准通信端口和自由口通信方式以及大家所熟悉的编程语言来实现PC与PLC之间的实时通信是非常必要的。
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试论PC控制与现场总线
漫谈PC控制与现场总线德国倍福电气有限公司北京代表处梁力强随着计算机技术的飞速发展,PC机(工业PC和普通微机)已被越来越多地应用于自动化控制。
但目前看来,PC机在工业控制中主要被用作上位机进行集中监控,完成可视化人机操作界面、过程图形显示、数据库、通信、联网等功能。
本文所要介绍的是一种崭新的PC控制方案,它以现场总线为基础,用PC机直接代替PLC和NC/CNC控制设备;它充分利用当今软件技术的发展成果,对传统的控制系统提出了新的挑战。
现场总线与PC控制的关系现场总线集控制技术、计算机技术、通信技术于一体,是自动化领域的一种新的发展趋势。
近十年来,世界上出现了多种有影响的现场总线,并得到广泛的应用。
比如已成为德国和欧洲标准的Prof ibus现场总线,截止98年6月,在全球已拥有20万个成功的应用实例。
可见,现场总线发展到今天,已成为一种成熟的数字式通信和控制网络。
现场总线在PLC控制方面的应用可以有以下两种方案:1. PLC + 主站接口卡 + 远程I/O子站 + PC机(用于监控)2. PC机 + 主站接口卡 + 远程I/O子站 + PLC控制软件本文主要讨论第2种方案,即利用现场总线技术,在PC机上完成PLC控制。
PC控制技术把控制、可视化、通信和网络等多种功能集成在一台机器上来完成,运算速度快,软件资源丰富,具有传统的PLC系统无法比拟的强大功能。
可以说,PC控制极好地体现了现场总线集控制技术、计算机技术、通信技术于一体这一基本特点,采用PC控制有利于促进现场总线的推广和应用。
反过来,现场总线也为充分发挥PC机的潜在功能创造了条件,提供了用武之地。
只要在PC机上插一块主站通信卡,从通信卡引出一根双绞线,即可连接上百个子站、成千上万个输入/输出点。
现场总线技术作为PC控制的输入/输出层面显示出很好的性能。
现场总线与PC控制技术的紧密结合,使PC控制成为越来越有吸引力的控制手段。
PC控制的特点和优势一、传统的控制方法与基于现场总线的PC控制相比较:1. 采用传统的控制方法,对现场信号需要进行点对点的连接,并且I/O端子与PLC 在一起,被放在控制柜中,而不是放在现场。
浅析基于RS485的PC与智能仪表通信系统设计
软件时,要严格遵循Modbus 协议通信帧结构,详细解析上位机 在运行过程中的具体传输命令,对于非呼叫对象来说,要及时 再次恢复,系统中的呼叫仪表要地系统中的命令代码进行详细 解析,同时,要完成功能处理,针对出现的非法命令操作,要 及时对出现的报错信息进行回送。
信息化技术应用
TECHNOLOGY AND INFORMATION
浅析基于RS485的PC与智能仪表通信系统设计
王芳 天地(常州)自动化股份有限公司 江苏 常州 213025
摘 要 PC与智能仪表通信系统设计是一项复杂工作,并且该项设计对技术有着较高要求,如果采用的技术不合 理,无法完成相应的设计工作。下面,针对RS-485的PC与智能仪表通信系统设计内容进行全面分析,希望文中内 容对相关工作人员,以及行业的发展都可以有所帮助。 关键词 RS-485;PC;通信系统;智能仪表
设计[J].科技信息,2009(30):225-226. [5] 徐盼锋.ModusRTU通信协议在冶金设备智能仪表与工控机通信
中的应用[J].中国金属通报,2018(2):硬件设计分析 采用高性能的CPU,其能够满足系统在运行过程中需求。
系统中芯片在实际运行期间的发送和接收功能都利用芯片完成 相应控制,采用光耦合成器对单机片进行隔离,通过这种处理 方式,能够防止单机片在应用期间遭受到的各种干扰。将一电 阻接在总线末端,在进行电阻连接时,要对电阻大小进行测 量,确保最终连接的电阻大小与整个系统情况相符。通过对该 电阻的应用,能够完成对总线上的反射信号进行吸收,确保每 个信号都干净,不存在毛刺情况,从实际情况来看,匹配电阻 的具体取值大小要与总线中的特性阻抗相匹配,进而确保系统 在应用过程中的稳定性,避免发生事故[3]。
PC和PLC与现场仪器仪表通信的对比分析
PC和PLC与现场仪器仪表通信的对比分析发布时间:2021-07-28T10:35:43.743Z 来源:《基层建设》2021年第13期作者:吴正侠[导读] 摘要:本文首先以醇胺技术方式作为自我控制背景环境,并且以4个型号为SR93的温度控制设备仪表进行转变,为此需要详细介绍PC设备端口和PLC自动控制系统分别作为设备仪表主要通信模式,该技术方式在实际操作过程中,主要以Mod-bus信息通信主设备,并且使用相对成熟的信息通信功能,进而提高信息通信的基础稳定性和安全性,进一步减少开发难度。
田林百矿田田碳素有限公司广西田林 533308摘要:本文首先以醇胺技术方式作为自我控制背景环境,并且以4个型号为SR93的温度控制设备仪表进行转变,为此需要详细介绍 PC 设备端口和PLC自动控制系统分别作为设备仪表主要通信模式,该技术方式在实际操作过程中,主要以Mod-bus信息通信主设备,并且使用相对成熟的信息通信功能,进而提高信息通信的基础稳定性和安全性,进一步减少开发难度。
关键词:PLC;仪表通信;通信质量;温度控制仪表;辅助设备以PLC自动控制系统作为工业生产控制核心,主要由PLC系统区域、PC端口控制区域以及现场仪表区域共同构成,而三者之间想要合理控制,则需要构成互联网模式,进而完成信息与数据之间的交互模式。
一、仪器仪表通信系统结构在工业自动化设备以及控制系统运转过程中,主要针对各种针对各种生产现场的设备以及控制仪表开展一系列技术实施,其中包含:各种系统温度、运转压力、数据流量以及移动位置等全流程检测技术。
以及各种系统运输设备、调整设备以及执行设备等。
为了有效研究和提升仪器仪表通信系统运转效率,本次研究将使用醇胺法高压脱硫自控系统,并且借助至少两种极端的监控技术模式完成相关技术操作。
其中系统内部结构中的上位设备主要以标准化工业生产作为基础条件,进而以计算机系统作为设备操作的主要展示界面,完成对下位机全面监控和管理。
基于自由口的PLC与PC通信的研究
基于自由口的PLC与PC通信的研究【摘要】随着自动控制技术在各行业的应用越来越广泛,构成自动控制的控制器PLC也成为现今研究的热点。
本文以西门子S7-200系列PLC为例,着重阐述了以自由口通信模式与上位机之间进行数据传输、控制、管理的实现方法。
【关键词】PLC;PC;自由口;通信一、引言近年来可编程控制器PLC技术取得了快速发展,由于其抗干扰能力极强、可靠性相当高、体积较小的特点,广泛应用在自动控制领域中。
但是中小型PLC的数据计算、管理和存储功能较弱,显示功能较差,不能提供良好的用户界面。
我们可以使用计算机来弥补PLC的不足,它不但能给用户提供非常美观又易于操作的界面,而且有很强的数据处理、管理和存储能力;将PLC与PC结合,既可以使系统及时采集、存储数据,又可以更好的处理和使用数据。
而想让PC作为上位机,提供人机交互的友好界面,实现数据的处理以及现场数据的实时显示等监视和远程控制等功能,这就势必涉及到PLC和PC之间互相通信的问题。
二、S7-200系列的PLC的通信模式S7-200系列的PLC用于工业现场控制时,可以在四种通信模式下工作:PPI 模式、MPI模式、PROFIBUS—DP模式和自由口通信模式[1]。
利用这些通信协议可以实现:PLC与PLC之间,PLC与计算机,PLC与人机界面以及PLC与其他装置之间的联网通信。
而其中,自由口通信模式是S7-200PLC的一个很有特色的功能。
借助于自由口通信,可以通过用户程序对通信口进行操作,自己定义通信协议(如ASCII协议)[2]。
自由口通信方式使S7-200PLC可以与任何通信协议已知且具有串口的智能设备和控制器进行通信,如打印机、变频器、条码阅读器、调制解调器,上位计算机等。
本文采用自由口通信模式实现西门子公司的S7-200系列PLC与上位机的通信。
三、系统总体结构在自动化系统中采用上位机和下位机结合的方法实现自动控制。
使用PLC 作为下位机,以完成数据采集和控制。
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PC和PLC与现场仪器仪表通信的对比研究
随着微电子技术和大规模集成电路技术的迅速发展,微处理器芯片的处理功能不断提高,价格不断下降,这拓展了计算机技术一个新的广阔应用领域,即嵌入式应用。
这种应用的特点是将微处理芯片嵌入到各种设备、仪表中。
而工业生产过程的控制系统正向智能化、数字化和网络化方向发展。
以某醇胺法高压脱硫自控系统,对SR93温控仪表的通信方式进行改变,以PLC作为与现场仪器仪表Modbus通信的主设备,利用其成熟的通信功能实现与现场仪器仪表和上位机软件之间的数据通信,同时还降低了开发难度。
标签:通信;温控仪表;PLC;PC
以PLC为核心的工控系统,一般皆由现场仪器仪表、PLC和PC机构成,三者之间需组成网络实现相互间的信息交互,而且经常会遇到不同厂商生产的仪器仪表或PLC之间需要完成通信。
Modbus协议即为应此需求而开发出的主-从式通信协议,在无需进行通信编程的前提下,实现PC对PLC内部存储区域的直接读、写操作。
通过Modbus协议,PLC与PLC、PLC与其他设备之间,即可方便地实现数据通信。
一、醇胺法高压脱硫自控系统介绍
某醇胺法高压脱硫自控系统采用两极监控方式:上位机以标准工业控制计算机ARK5260作为主要人机界面,完成对下位机的监控及管理等功能;下位机以S7-300PLC为控制核心,构成基础测控层,完成现场的数据采集和过程控制。
为了提高通信质量,改为以PLC作为与SR93温控仪表通信的主设备,相较于PC,虽然PLC有支持Modbus协议的通信接口,但一般都需要用来与PC通信,为了与现场仪器仪表组成Modbus通信网络,就需要购买包含有多个支持Modbus通信接口的PLC或加入专门的通信模块。
以PLC作为通信网络的主设备,不但提高了通信质量,而且上位机软件只需实现PC和PLC的通信协议,避免了多协议并存的现象。
更重要的是,PLC 只需要调用其内部通信命令就可以便捷地实现与现场仪器仪表的通信。
二、通信程序设计
以PLC作为SR93温控仪表Modbus通信的主设备,不但要改变通信硬件和现场通信网络的布线,还需编写PLC和SR93温控仪表的通信程序,以及PC和PLC的通信程序,才能够将SR93温控仪表加入控制系统的通信网络。
(1)PLC和SR93温控仪表的通信程序。
与SR93温控仪表通信,PLC程序的设计是一个重要环节。
根据控制要求,PLC程序包括读取数据程序和写数据程序。
在PLC与多个现场仪器仪表的通信过程中,读取现场仪器仪表数据的过程是连续的,而往现场仪器仪表中写数据仅在需要时才进行。
(2)读取数据程序。
在S7-300PLC系统,调用CP341的功能块FB8和FB7,就能够实现数据的发送和接收。
执行完FB8后,调用FB7接收SR93温控仪表的应答命令,根据仪表地址为SR93温控仪表分别分配DB1、DB2、DB3和DB4存储应答命令。
读取数据的最高一位的处理方法为:将读取到的ASCII码数据减去30,得到的结果与9比较,如果结果大于9则说明为A~F中的数值,再将结果减去1,然后左移12位,与F000进行按位与运算,得到高位的数据。
其他位的数据处理与此类似,只是左移位数和按位与运算不同,将所得到的4个数值相加后得到最终读取的数值。
将分解出来的数据存储在分配好的数据缓冲区后,上位机程序便可以读取到这些数据。
三、采用PLC实现通信设计的优势
在另一例醇胺—砜胺—水溶液平衡溶解度测量装置控制系统中,直接采用PLC作为与现场仪器仪表通信的主设备,不仅为设计人员节省了大量的编程工作量,而且系统稳定,通信质量高。
PLC强大的通信功能,使其稳定性高,抗干扰能力强,特别是编程简单,不需要进行通信編程,而且不需要RS232/485转换器,降低了系统对硬件、软件方面的要求。
对比分析的结论是:在以PLC为控制核心的工业控制系统中,与现场仪器仪表的Modbus通信上具有更多优势。
在醇胺法高压脱硫自控系统中采用PLC取代PC作为与现场仪器仪表通信的主设备,就近与现场仪器仪表连接,实现了基于Modbus协议,并通过PLC的高速实时网络实现对现场仪器仪表的远程监控,很好地克服了PC直接与现场仪器仪表通信的缺点,显著增强了系统的稳定性,同时通信速率和成功率明显提高。
参考文献
[1]舒永胜,万献君.S7-300中Modbus协议接收方式的应用[J].纸和造纸,2012,28(11):63~66.
[2]梁汝军.Modbus协议在银催化剂中试评价装置中的应用[J].石油化工自动化,2012,48(04):53~57.
[3]王翔,丁伟.Modbus通信协议在CS3000中的应用[J].石油化工自动化,2012,47(01):57~60.。