电气专业英语-PLC概述-翻译.doc

许多不同过程的自动化，比如控制生产机械或工厂流水线，这些都是有可称为可编程逻辑控制器（PLC）的小型计算机来完成的。可编程逻辑控制器是通用技术公司在1968年为了用电子控制器代接线的继电气系统而开发的。随着可编程逻辑控制器的出现，集中控制工厂生产线的能力，尤其是在汽车工业上得到了重大的发展。PLC的构架可编程逻辑控制器是一个无磁紧密型计算机，它包含了所有的必需的软件和连接程序的硬件接口。他们通常用于自动化的控制应用。（如：闭合回路控制）可以独立存在或者链接到分布的WorldFIP,MPI,PROFIBUS或者Ethernet.3-3A-1向我们展示了一个典型的PLC系统，它是创建在MIP和PROFIBUS上的。一个典型的PLC组成由：电源；程序运行的CPU；输入输出模块；可选通信模块。可用I/O模块支持很多的电气接口：模拟模块（+/-10v,+/-1v,4-20mA,resistor.edc）；温度测量模块(pt100,NI 100,etc)；数字模块（24V,220V,etc.）；TTL模块（Beckhoff I/O模块，etc.）；RS 232模块；其他。这些模块可以连接到PLC的内部总线上，也可以通过总线连接器和现场总线单元（如：PROFIBUS,WorldFIP or CAN）连接，并与其他PLC共享总线。用户的硬件很难和PLC内部总线连接起来，解决的方案是使用特定接口卡（如：HMS的AnyBus卡）作为标准现场总线接口（如PROFIBUS,CAN和World FIP）继承用户硬件。现在，PLC提供基于以太网的通信。尽管基于TPC/IP和IEEE802.2,每个厂商的PLC协议不同。因此，默认情况下，不同厂商的PLC不能通过以太网连接数据。但是Schneider的PLC拥有接口库，可以用西门子的PLC实现RFC1006,也可以用OPC DX服务器，SCADA应用，或者特定接口卡，如APPLICOM one,作为网关。基于PLC的方案可以很好的用于两侧控制体系构架中，前端层独立于监控层。过程控制（输入输出，读出，闭环控制等）既不依赖于网络，也不依赖于远程电脑，安全性更高。PLC具有长期可用性，并得到支持：通常情况下，老的硬件软件可以得到制造商的至少十年的支持。PLC的操作PLC使用制造商提供的特定操作系统。操作系统处理：CPU状态（开始，停止，初始化等等）；用户程序的调用；中断；内存；变成设备和其他通讯设备。PLC采用轮询的方式执行精确的循环。循环包括连续执行的三部分（如图3-3A-2所示，西门子PLC循环）：读取状态。PLC内核读取所有输入模块，并把数值复制到内部输入内存区；执行用户程序状态。PLC内核访问所有的PLC内存区，执行用户程序，并把程序结果储存内存输出内存中；写入状态。PLC内核复制内部输出内存内容到输出模块。除了循环，操作系统还管理中断（硬件中断，内部程序错误等）。用户程序(控制程序)由供应商特定的开发环境生成，然后下载目标CPU中。他会保存在CPU的ROM中，即使掉电也不会丢失。通常PLC有两种运行状态：运行和停止，由键转换或软件控制。上电时，PLC会根据事先设定状态进行运行或者停止状态。PLC编程PLC编程包括两方面：定义硬件组态和生成用户程序源代码。硬件组态描述了模块（IO和通信）及其在PLC中安装顺序，IO的寻址也会根据这个顺序生成。源代码由供应商特定的集成开发环境生成。通常他们由一系列工具组成：设置管理应用设置分配硬件参数设置总线和连接设备设置通信链路为PLC创建用户程序下载程序并测试用户程序可以用国际电工委员会的IEC 1131-3推荐的五种语言的任何一种完成。IEC 1131-3是一个试图在国际标准下涵盖PLC编程语言的世界标准。它通过对编程接口的标准化，协调人们看待工业控制的方式。包括用来构建程序内部组织的顺序功能图定义其四种内部操作语言：阶梯图（LD）、功能框图(FBD)、结构文本(ST)和指令表(IL)。前三种语言是图像化的，后两种是文本化的。每个生产商都有自己的语言。通过模块化和变量的定义，每个程序都可以结构化和简化，增强了可用性。此外，IEC 1131-3定义了控制系统的组态方式。但是，在语言方面有些不同。源代码并非百分之百兼容。主要问题在于硬件寻址和PLC内核（如何操作，如何处理中断，如何调用用户程序等）。大多数供应商属于PLC开放组织，它是一个独立于生产商和产品的世界协会，致力于通过寻求IEC 1131-3开放软件开发标准，为PLC用户带来了很多的价值。今天的PLC随着PLC技术的发展，编程语言、通信能力和其他很多性能都进一步提高。现在的PLC提供了更快的扫描时间，高密度的I/O系统和非传统系统设备直接连接到PLC的特殊接口。他们不但是可以和其他控制系统通信，还具有执行报告功能，诊断机器自身或过程的故障。通常用大小来对现在的PLC进行分类，它标志着适用的具体的应