PAC目前锁定的大应用领域仍是工控,而来自工厂的实时数据可以令管理人员拥有丰富的信息资源,以便借此进行决策,但是要安装能够提供工厂数据的系统可能相当困难。企业系统通常会通过ODBC、ADO及XML等标准输入来自自动化系统的数据。PLC的做法是通过OPC之类的标准提供通信能力,也就是说,必须加入PC才能使用浔之漫智控技术有限公司 长期低价销售西门子PLC,200,300,400,1200,西门子PLC附件,西门子电机,西门子人机界面,西门子变频器,西门子数控伺服,西门子总线电缆现货供应,欢迎来电咨询系列产品,折扣低,货期准时,并且备有大量库存.长期有效
OPC来**数据,并且使用ODBC、ADO和ilL之类的标准将数据反馈给企业。而PAC可 以有效地将工厂数据整合至ERP系统中,让控制系统能够直接和外部数据库通信。而当控制系统连接至数据库及网站时,安全性的问题开始出现。为了获得高的安全性,许多厂商选择不要将自动化系统与企业连接。但是大致上来说,连接的优点远过安全问题,虽然PLC可以保护它不被工厂的入侵者偷窃,但是PLC难以对抗以以太网络连接端口未受保护封包为目标的。PAC可以在利用网络传输数据之际进行编码,因此而保护资料。虽然这在今天可能不是关注的焦点,但是在将来,它可能会是影响PAC进驻工厂的主要因素。
一机多用节省成本。就成本配置来看,在小型的数字控制应用中,控制器的价格可能比VO模块的价格高。对这些应用环境而言,一个仅控制数字VO线路的微型PLC可能是理想 的解决方案。但是,如果系统需要视觉或仪器控制,就必须为这些功能另外购置独立的控制器。PLC控制器并非为了仪器控制所需的高速模拟νo或视觉应用所需的高速速度而设计,因此PLC没有视觉或仪器控制模块,必须为这些应用配置独立的控制器,从而提高成本。而以PAC的状况来看,一部控制器和机架就可以处理数字及模拟VO、动作、视觉及仪器,因此节省多部控制器的费用,每当控制系统需要多重功能时, PAC相比之下成本低。
在工厂中,震动常常是造成PC死机的原因,这也是PLC的长项,大部分的PLC是采用NEMA封装。在这种环境中,具备额外冷却设计、坚固外壳、加强震动及冲撞规格的P泪平 台可以提供近似于PLC的可靠性,不过此类的PXI平台上面无法配置硬盘,而用内存来取代,以避免震动所带来的不稳定。目前,甚至有厂商将软件刻录在FPGA上来取代硬盘,如此一来可完全将机械运作排除于PAC之外,增强稳定性。
目前自动化控制在设备的升级或变动的弹性方面也相当受重视,当厂商改用具变通性的自动化功能来满足不断变动的客户需求时,希望能够推出模块化、具有弹性而且可扩展性的控制系统。虽然在νo用途上限制于数字及操作, PLC系统也具备扩展性,但是即使想要加入视觉、仪器管制或高速模拟功能, PAC系统仍然具有扩展性。多部PC可以通过以太网络连接,并依需求向上下扩展。而在换机时,工厂的工程师必须将关机时间限制在低程度。当控制系统必须升级,或是要替换VO模块时,必须能够在短的时间内换或加入模块。PLC的模块化本质能够达到这个目的。
储存能力与数字模拟能力。储存能力也是PAC相对于PLC的优势之一,传统PLC仅有控制器的功能,并无内建硬盘或Flash,而PAC被视为PC的延伸,因此Storage的配置早已被视为标准规格之一,因此使用PAC时,可以决定何时、如何记录数据,以及采用何种格式对于数据进行采集、汇总、整理甚至分析。对于需要使用海量存储器的高速应用(例如机器状况监视)而言,拥有高速处理器及海量存储器是很重要的。因为PAC系统使用的是市面上现有的硬件,因此PAC控制器可以采用Pentium 4处理器配备1GB内存。
在数字与模拟的处理方面,传统的PLC是惟一能够以正确的电压及电流为工业传感器及致动器提供数字ν0的平台。但是新的模块提供24V数字VO,高可达5∞mA电流驱动及光学隔绝,同时也提供各种功能,诸如(watchdog)定时器,可程序化的运转状态及输入过滤器,以提高安全性和稳定性,其价格可低到每个通道5美元。传统上,模拟νo一直是PC平台的强项,主要是由于PCI总线的速度。现在有些PLC提供模拟VO模块,但是在设置 时相当麻烦,而且没有高分辨率及数据流通能力, PAC提供的模拟输入速度高达每秒2亿个样本,分辨率可高达24位。
实时运算快速联网。在应用部分,高速率一直是在PLC平台上加入视觉功能的绊脚石。今天,模拟、数字及FireWire摄影机的影像捕捉器已经可以供PXI平台上的视觉应用程序使用,无论是要查看汽车零件或验的包装都可。形态匹配、光学字符辨识、色彩匹配、测量及色彩侦测是可以整合至控制程序中许多算法的一部分。仪器控制也是PAC锁定的重点发展对象,近燃料处理公司开始将测试功能整合至自动化系统中,为客户提供一个完整的测试及自动化方案。需要ν0的仪器包括数字器、数据来源与任意波形产生器等等,这些vo类型需要大量的数据流通量,只有PAC平台才能提供。
具备网络功能的PLC在这几年被炒起来, PLC目前多采用各式工业总线,如FoundationFieldbus、DeviceNet、C且也 Modbus、Ethernet、Profibus及串行端口等来提供连接。而PAC不 但作为分布式νo模块的中心,也可以扮演受控制者,成为现有系统的一部分,在以太网络的连接方面, PAC也比PLC要容易。RT Linux、PharlapS、QNX以及VxWorks都是PAC上常见的实时操作系统,实时系统 一向难以用程序设置,目前市面仍以Linux、Windows CEo net、VxWorks为主,其中WindowsCEo net因为为用户所熟悉,所以也为普及,不过稳定性仍是一大障碍。Linux目前也开始 有多家厂商开始采用,至于VxWorks市面上则相当少见。实时控制系统开发工具虽然传统的梯式逻辑程序设计适合用于设计数字VO,但是在处理模拟vo、动作或视觉时可能略嫌笨拙。PAC可采用C与C+十来作为程序语言,值得注意的是NI的Lab VIEW R巳al- Time一类的软件 已经变了工程师对于实时控制系统开发的看法。
PLC可编程控制器系统RAM存储区包括I/O映象区以及各类软设备(例如:逻辑线圈、数据寄存器、计时器、计数器、变址寄存器、累加器等)存储区。
(A)I/O映象区
由于PLC投入运行后,只是在输入采样阶段才依次读入各输入状态和数据,在输出刷新阶段才将输出的状态和数据送至相应的外设。因此,它需要有一定数量的存储单元(RAM)以供存放I/O的状态和数据,这些存储单元称作I/O映象区。一个开关量I/O占用存储单元中的一个位(bit), 一个模拟量I/O占用存储单元中的一个字(16个bit)。因此,整个I/O映象区可看作由开关量的I/O映象区和模拟量的I/O映象区两部分组成。
(B)系统软设备存储区
除了I/O映象区以外,系统 RAM存储区还包括PLC内部各类软设备(逻辑线圈、数据寄存器、计时器、计数器、变址寄存器、累加器等)的存储区。该存储区又分为具有失电保持的存储区域和无失电保持的存储区域,前者在PLC断电时,由内部的锂电子供电。使这部分存储单元内的数据得以保留;后者当PLC停止运行时,将这部分存储单元内的数据全部置“零”。
PLC的梯形图与传统的电气原理图非常相似,信号的输入/输出形式及控制功能基本上也是相同的;
它们的不同之处主要表现在:
(1)控制逻辑——继电器控制逻辑采用硬接线逻辑,利用继电器机械触点的串联或并联,及时间继电器等组合成控制逻辑,其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高,灵活性和扩展性很差。而PLC采用存储器逻辑,其控制逻辑以程序方式存储在内存中,灵活性和扩展性都很好。
(2)工作方式——继电器控制线路中各继电器同时都处于受控状态,属于并行工作方式。而PLC的控制逻辑中,各内部器件都处于周期性循环扫描过程中,各种逻辑、数值输出的都是按照在程序中的前后顺序计算得出的,所以属于串行工作方式。
(3)可靠性和可维护性——继电器控制逻辑使用了大量的机械触点,连线也多,可靠性和可维护性差。而PLC采用微电子技术,大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成,PLC还配有自检和监督功能,可靠性和可维护性好。
(4)控制速度——继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,且机械触点还会出现抖动问题。而PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制,属于无触点控制,速度快,且不会出现抖动。
(5)定时控制——继电器控制逻辑利用时间继电器间控制。时间继电器存在定时精度不高,定时范围窄,且易受环境湿度和温度变化的影响,调整时间困难等问题。PLC使用半导体集成电路做定时器时基脉冲由晶振产生,精度相当高,且定时时间不受环境的影响,定时范围广,调整时间方便。
(6)设计和施工——使用继电器控制逻辑完成一项工程,其设计、施工、调试必须依次进行,周期长、而且修改困难。而用PLC完成一项控制工程,在系统设计完成后,现场施工和控制逻辑的设计可以同时进行,,且调试和修改都很方便。
PLC的基本工作方式是顺序执行用户程序,每一时钟周期执行一条指令。对用户程序的执行一般有循环扫描和定时扫描两种,扫描过程分为三个阶段,即输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段,如图1所示。
(1)输入采样阶段。PLC在输入采样阶段以扫描方式顺序读人所有输入端子的状态,存人输人寄存器,接着转入程序执行阶段。
(2)程序执行阶段。PLC在程序执行阶段中顺序对每条指令进行扫描。先从输人寄存器读人所有输入端子的状态。
(3)输出刷新阶段。所有指令执行完毕后,将输出寄存器中所有的输出状态送到输出电路,成为PLC的实际输出。
PLC执行完上述的三个阶段称为一个扫描周期。
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