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摘 要:计算机控制技术对现代工业有重要的作用,PLC及其网络是现代工业自动化产业的三大支柱之一。随着科技的不断发展进步,PLC的功能不断优化,使用范围也越来越广,为人类的生产生活带来了很多便利。本文对PLC及上位计算机通讯监控系统的应用进行了探讨。
关键词:PLC;上位计算机;通讯监控系统;应用
1. 前言
PLC是可编辑逻辑控制器的简称,诞生于1968年,至今经历了四次发展。当前的PLC是第四代產品,其不但全面的使用了16位、32位高性能的处理器,而且在一台PLC中配置了多个处理器,同时还生产了一大批内部含有微型处理器的智能模板,第四代PLC产品成为名副其实的多功能控制器,具有逻辑控制、运动控制、过程控制、数据处理、互联网通信等多方面的功能。随着信息技术的不断发展进步,PLC的功能不断增多,处理速度也不断提高,为了让PCL更好地为人类服务,需要对PLC及上位计算机通讯监控系统的应用进行探讨。
2. 研究PLC和上位计算机通讯监控系统
2.1PLC及其网络的发展历史
从1968年至今,PLC经历了四次发展,第一代PLC用的是一位机开发,存储采用的是磁芯存储器,功能还比较大一,只可以进行逻辑控制。第二代的PLC采用八位的微处理器,存储器也换成了半导体,PLC系列的产品开始出现。第三代PLC中高性能的微处理器和片式CPU被大量使用,PLC的处理速度也不断提高,并开始向多功能方向和互联网方向发展。第四代PLC全面的使用了十六位、三十二位高性能处理器、性能更高的片式微处理器、更高级的CPU,并在把多个处理器配置在一台PLC中,多通道的进行处理,第四代PLC成为名副其实的多功能处理器[1]。
2.2个人计算机在PLC网络中的作用
个人计算机在PLC网络中有以下四个作用:第一,把个人计算机当作上机位,PLC当作下机位,组成小型的集散系统,通过个人计算机来实现网络操作站的功能。第二,于PLC网络中把个人计算机开发成简易的工作站,让其具有集中显示、报警等功能。第三,把个人计算机开发成PLC编程终端,并把计算机的编程器接入PLC网络中,利用个人计算机开展编程和监控等工作。第四,把个人计算机开发成网间连接器,让PLC网络与其他网络实现互联。
2.3 PLC与计算机联网通信的结构形式
带异步通信适配器与PLC实现互联时,一般采用的结构是点对点结构和多点结构。点对点结构是把计算机的COM口与PLC的编程器接口进行点对点的连接,多点结构是把计算机与多台PLC连接在一条串行总线上,采用的控制方法是主从式,通常把计算机作为主站、多台PLC作为从站,一般利用周期轮循来对通信进行管理。
2.4监控软件的构成
基于PLC网络与个人计算机的监控软件,需要通过设置多媒体定时器、实时采集对串口数据的方法解决多个方面的问题,比如,通信协议一致、通信口初始化、定时接收与发送信息、测试通信状态等。从PLC的特性出发,个人计算可以对计算机进行位元件或字元件状态的读、写操作和位元件强制开启、关闭操作。此外,在上述几种操作进行前,要把端口初始化,即设定相应的通信协议,在Windows的SDK中定义一个DCB结构,用这个结构来对通信端口的控制方法进行详细的说明,并保证通信端口的初始化围绕着这个结构进行,同时,进行每一次上述操作前,要先进行握手联络操作,对PLC发出ENQ的请求讯号,并读出PLC反馈的信号,如果PLC已经准备就绪,等待接收信号,就会得到讯号为ACK的反馈信息。
3. 研究PLC和上位计算机通讯控制系统运用
常用的热处理生产线一般采用北京ACHELIN工业炉,并通过S5型的PLC控制系统进行实时监控。在上位计算机通讯控制系统中,一般通过PLC与计算机之间的通讯来对热处理生产过程、工艺流程进行监控、设置生产工艺参数、运行仿真工艺、存储及查询工艺参数等。
3.1系统软件的构成
在系统软件启动的同时,系统要对通讯端口及相关工作需要的端口进行初始化,让计算机与PLC的联网通讯保持畅通,一般分为装炉文件、工况示意图、过程监控、数据信息库、质量监管、设备维护、专家系统等几个模块。
3.2工艺过程的监控模块
工艺过程监控模块需建立在计算机与PLC实现通信的基础上,通过对PLC数据的实时读写,给用户提供的完整、直观的工艺过程图。并根据装炉文件设定的工艺参数和零件,对相应的热处理工艺图进行详细的描述,如,二氧化碳含量、炉温、渗碳层深度等走势示意图。
3.3质量管理的模块
质量管理模块需要统计分析历史数据,对相关工艺参数的走势和直方图进行观测,以促进发现工艺过程中的问题和不足,并及时进行改正和弥补。
3.4专家系统模块
专家系统模块是通过相对权威的专家系统,给用户提供工艺指导性和设备的维护,并通过仿真运行的实验,正确的指导生产,进一步促进生产的发展。
4. 结束语
PLC是基于计算机、并且适用于现代工业的电子控制器,通过在PLC内存程序中运行存储,来控制出入信息的交换,具有较高的网络性价比、可靠性以及较强纠错能力。把个人计算机连入PLC网络可以向客户提供相应的工艺流程图、动态数据、报表编制等功能,相关工作人员要正确认识PLC及上位计算机通讯监控系统的应用,以促进我国工业生产的发展。
参考文献
[1]刘媛.PLC与上位计算机通讯监控系统的研究与应用[J].城市建设理论研究(电子版),2014,4(30):179.
[2]李洪哲.PLC和计算机间串行通讯方式及程序设计[J].信息技术与信息化,2014,20(4):278.
关键词:PLC;上位计算机;通讯监控系统;应用
1. 前言
PLC是可编辑逻辑控制器的简称,诞生于1968年,至今经历了四次发展。当前的PLC是第四代產品,其不但全面的使用了16位、32位高性能的处理器,而且在一台PLC中配置了多个处理器,同时还生产了一大批内部含有微型处理器的智能模板,第四代PLC产品成为名副其实的多功能控制器,具有逻辑控制、运动控制、过程控制、数据处理、互联网通信等多方面的功能。随着信息技术的不断发展进步,PLC的功能不断增多,处理速度也不断提高,为了让PCL更好地为人类服务,需要对PLC及上位计算机通讯监控系统的应用进行探讨。
2. 研究PLC和上位计算机通讯监控系统
2.1PLC及其网络的发展历史
从1968年至今,PLC经历了四次发展,第一代PLC用的是一位机开发,存储采用的是磁芯存储器,功能还比较大一,只可以进行逻辑控制。第二代的PLC采用八位的微处理器,存储器也换成了半导体,PLC系列的产品开始出现。第三代PLC中高性能的微处理器和片式CPU被大量使用,PLC的处理速度也不断提高,并开始向多功能方向和互联网方向发展。第四代PLC全面的使用了十六位、三十二位高性能处理器、性能更高的片式微处理器、更高级的CPU,并在把多个处理器配置在一台PLC中,多通道的进行处理,第四代PLC成为名副其实的多功能处理器[1]。
2.2个人计算机在PLC网络中的作用
个人计算机在PLC网络中有以下四个作用:第一,把个人计算机当作上机位,PLC当作下机位,组成小型的集散系统,通过个人计算机来实现网络操作站的功能。第二,于PLC网络中把个人计算机开发成简易的工作站,让其具有集中显示、报警等功能。第三,把个人计算机开发成PLC编程终端,并把计算机的编程器接入PLC网络中,利用个人计算机开展编程和监控等工作。第四,把个人计算机开发成网间连接器,让PLC网络与其他网络实现互联。
2.3 PLC与计算机联网通信的结构形式
带异步通信适配器与PLC实现互联时,一般采用的结构是点对点结构和多点结构。点对点结构是把计算机的COM口与PLC的编程器接口进行点对点的连接,多点结构是把计算机与多台PLC连接在一条串行总线上,采用的控制方法是主从式,通常把计算机作为主站、多台PLC作为从站,一般利用周期轮循来对通信进行管理。
2.4监控软件的构成
基于PLC网络与个人计算机的监控软件,需要通过设置多媒体定时器、实时采集对串口数据的方法解决多个方面的问题,比如,通信协议一致、通信口初始化、定时接收与发送信息、测试通信状态等。从PLC的特性出发,个人计算可以对计算机进行位元件或字元件状态的读、写操作和位元件强制开启、关闭操作。此外,在上述几种操作进行前,要把端口初始化,即设定相应的通信协议,在Windows的SDK中定义一个DCB结构,用这个结构来对通信端口的控制方法进行详细的说明,并保证通信端口的初始化围绕着这个结构进行,同时,进行每一次上述操作前,要先进行握手联络操作,对PLC发出ENQ的请求讯号,并读出PLC反馈的信号,如果PLC已经准备就绪,等待接收信号,就会得到讯号为ACK的反馈信息。
3. 研究PLC和上位计算机通讯控制系统运用
常用的热处理生产线一般采用北京ACHELIN工业炉,并通过S5型的PLC控制系统进行实时监控。在上位计算机通讯控制系统中,一般通过PLC与计算机之间的通讯来对热处理生产过程、工艺流程进行监控、设置生产工艺参数、运行仿真工艺、存储及查询工艺参数等。
3.1系统软件的构成
在系统软件启动的同时,系统要对通讯端口及相关工作需要的端口进行初始化,让计算机与PLC的联网通讯保持畅通,一般分为装炉文件、工况示意图、过程监控、数据信息库、质量监管、设备维护、专家系统等几个模块。
3.2工艺过程的监控模块
工艺过程监控模块需建立在计算机与PLC实现通信的基础上,通过对PLC数据的实时读写,给用户提供的完整、直观的工艺过程图。并根据装炉文件设定的工艺参数和零件,对相应的热处理工艺图进行详细的描述,如,二氧化碳含量、炉温、渗碳层深度等走势示意图。
3.3质量管理的模块
质量管理模块需要统计分析历史数据,对相关工艺参数的走势和直方图进行观测,以促进发现工艺过程中的问题和不足,并及时进行改正和弥补。
3.4专家系统模块
专家系统模块是通过相对权威的专家系统,给用户提供工艺指导性和设备的维护,并通过仿真运行的实验,正确的指导生产,进一步促进生产的发展。
4. 结束语
PLC是基于计算机、并且适用于现代工业的电子控制器,通过在PLC内存程序中运行存储,来控制出入信息的交换,具有较高的网络性价比、可靠性以及较强纠错能力。把个人计算机连入PLC网络可以向客户提供相应的工艺流程图、动态数据、报表编制等功能,相关工作人员要正确认识PLC及上位计算机通讯监控系统的应用,以促进我国工业生产的发展。
参考文献
[1]刘媛.PLC与上位计算机通讯监控系统的研究与应用[J].城市建设理论研究(电子版),2014,4(30):179.
[2]李洪哲.PLC和计算机间串行通讯方式及程序设计[J].信息技术与信息化,2014,20(4):278.