PLC可与计算机、人机界面、PLC、智能装置连网通信,各有其目的。
1.PLC与计算机、人机界面通信目的
(1)实现计算机对控制系统的监控与数据采集SCADA(Supervisory Control and Data Acquisi-tion)。这是实现信息化基础上自动化的一个重要工作。具体是:
1)读取PLC工作状态及PLC所控制的I/O点及内部数据的状态,并显示在计算机的屏幕上,以便于人们了解PLC及其控制设备的工作状态。
2)通过向PLC写数据,改变PLC所控制的设备工作状况,或改变PLC的工作模式,实现人们对控制的必要干预。
3)读取由PLC所采集的数据,并进行处理、存储、显示及打印,便于人们使用现场数据。
(2)实现人机界面的监控及管理。人机界面(Human Machine Interface,HMI)可显示数据,又可输入数据。具有信息处理、采集及信息显示功能。近来已用得越来越多。
它与PLC连网通信,可从PLC读取数据,并予以显示。也可向它写数据,再传输给PLC,改变PLC的状态或数据,实现对PLC或系统的控制。
虽然它的功能不如计算机,但它的体积小、工作可靠,可安装在工业现场。所以用起来是很方便的。在一定程度上,也可起到计算机的SCADA作用。
(3)实现PLC编程及程序调试。PLC编程是较麻烦的。若用手持编程器,通过助记符编程则更麻烦。但若用计算机与PLC连网,再使用相应编程软件,则可使用梯形图或流程图语言编程,甚至还可用其他高级语言编程,较方便。
而且用计算机编程,还可对所编的程序进行语法检查,很便于发现与查找程序中的语法错误。同时,还可进行程序仿真,可对输入点的状态进行强制置位或复位,可模拟现场情况,进而可发现与解决程序中语义方面的问题。
此外,计算机编程还可存储、打印PLC程序,或把程序写入ROM中等,便于PLC程序的移植及重用。
所以,使用与计算机连网进行PLC编程已是一个趋势。有的厂商的高级的PLC编程器,实质就是笔记本式个人计算机。
(4)实现远程诊断与维护。有的PLC配备有远程诊断与维护系统。可通过连网,甚至互连网,利用厂商提供的通信模块与专用软件,实施远程数据采集与故障诊断,并实施相应维护,如下载新版本的CPU操作系统、硬件驱动程序等。
2.PLC与PLC通信目的(www.daowen.com)
(1)扩大控制地域及增大控制规模。PLC多安装于工业现场,用于当地控制。但如果进行连网通信,则可实现远程控制。距离近的可以为几十、几百米,远的可达几千米,或更远,可大大扩大PLC的控制地域。
连网后还可增加PLC控制的I/O点数。这里,尽管每台PLC控制的I/O点数不变(有的PLC,加远程单元后,也可增加I/O点数),但由于连网后,为多台PLC参与控制。其控制总点数为参与连网的PLC控制点数之和。显然,其控制的规模要比单个PLC的规模大。
不少事实说明,两个或若干个中、小型PLC连网,也可达到一个大型机的控制规模,而费用则比大型机要低得多。因而,用中、小型PLC连网去替代大型PLC,已成为一个趋势。
(2)实现系统的综合及协调控制。用PLC实现对单个设备的控制是很方便的。但如果有若干个设备要协调工作,用PLC控制,较好的办法是连网通信。单个设备各由各的PLC控制,而设备间的工作协调,则依靠连网通信后PLC间的数据交换解决。
这样连网通信,可使PLC控制,从设备一级提升到对生产线一级。便于实现工厂的综合自动化。
(3)提高PLC工作的可靠性。连网通信后各PLC还是独立工作的。只要协调好,个别站出现故障,并不影响其他站工作,更不至于全局瘫痪。故可降低系统的故障风险。
(4)连网通信更便于实现冗余配置。工作CPU与热备用CPU使用连网通信处理转换,用起来非常方便。系统也非常可靠。是当今冗余配置的一个趋势。
3.PLC与智能设备通信目的
(1)简化系统布线。工业现场的普通开关量及模拟量输入、输出信号,都是通过信号线与PLC的I/O点相连。连线很多,布线也很复杂。特别是一些远离CPU的输入、输出点多时,则更为复杂。而如果用连网通信传送输入、输出信号,则简单得多。因为通信线仅用两根或几根,就可传送很多输入、输出信号。尽管这样处理有一定延时,但由于网络传送及信号处理速度的不断提高,这点时延,对一般的控制过程是不会有什么影响的。
(2)便于系统维修。输入、输出信号用连网通信处理,布线简单明了。这既可节省硬件开支,还便于系统维修。试设想,一大堆的输入、输出接线,真有个别出现问题,在现场查找是很不易的。
(3)实施对智能设备的管理。智能设备都有自身的CPU、内存及通信接口。自身可采集、处理或使用数据。但是如果没有连网通信,它们还只是“信息孤岛”。无法与其他控制协调或实现信息共享。而如果与PLC连网通信,则可使这些装置不再是“信息孤岛”了。
特别要强调的是,信息化已是当今信息社会的潮流。已给世界带来了巨大的经济效益与社会效益。而企业的信息化,推行企业资源计划(ERP)、信息执行系统(MES)、产品生命周期计划(PLM),更是给企业带来了不可估量的效益。
而企业信息化的基础是准确的生产一线的数据。PLC连网通信后,这些数据可自动采集,避免了人为干扰,因而是客观的、准确的,而且是完整的、及时的。这就为建立智能工厂、透明工厂、全集成系统或e自动化等,取得成功提供基础。
总之,从根本上讲,PLC连网通信主要是用好信息。目的是协调控制,进而实现系统控制的自动化、远程化、信息化、智能化。
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