机械厂35/6KV总降压变电所设计 第2页

宏伟机械厂35/6KV总降压变电所设计 第2页

继电控制板

PLC替换继电控制板。这些定制的控制器致力于一种特殊应用。因为复杂系统,它们的造价高，很难重新构造,出现故障也不容易发现,消耗许多能量,适当的操作速度,和低可靠性。在要求文护灵活、方便，而且又要快速查明故障的复杂工业应用中，继电控制板不是最适当的选择。另一方面,他们相对地易学，容易被电工和非工程学人员了解。继电控制板电子控制电路一般使用梯形图。它们与常规接线图小小的不同是他们不显示组分的物理安排,但强调各条电路的作用。他们实质上代表一个被硬联线的节目控制操作，序列在一个指定的过程中的一套并联电路。电子电路的平行设计为解决所有控制逻辑带来好处，可以同时和瞬间动作。图2 代表一张梯形图，可以控制如图1 所示的工业过程。

图2 梯形图

PLC是典型地计算机为主的,不用真空管的,与梯形图的动作一致的唯一处理器设备。因为他们是连续机器,实时地反应并联电路的工作,PLC使用输入/输出 表和扫描周期。

    输入/输出表是一种记忆结构，它存储关于当前的扫描周期的所有的相关的信息。它被细分为三种基本的部分:输入表,输出表,和内部继电表,输入(传感器的)状态被保留在输入表;输出(传动装置)期待状态被保留在输出表;真正控制继电器的状态被保留在内部继电表中。

图3 PLC扫描周期

    当程序是在PLC中运行，它连续的执行扫描周期(图 3)。扫描周期有二大部分(在实际PLC中，它有其它部分，这里只讨论相关的):输入扫描和程序扫描。在输入程序扫描输入的状态，从输入点和被存放的输入表中读入,并且程序的期待状态(从输出表)送到输出点。程序扫描解决布尔逻辑，它关系到在输入表的信息,在输出和内部继电表的信息。而且,信息在输出和内部继电表在程序扫描期间更新。在PLC 中这种布尔逻辑典型地代表图形语言，这种图形语言看起来像它仿真的电子电路。人所皆知，这种语言为梯形逻辑语言。图4的梯形逻辑程序可能使用在图1的控制过程中。注意，在图 2中相似的电子梯形图。PLC 扫描周期的好处是,在继电控制板中，它允许广泛的过程一致地被控制。

图4 PLC梯形逻辑

     PLC能克服所有继电控制板缺点，目前是被广泛应用的工业自动化控制器。因为它们的语言，在它们的介绍之时它们是非常成功的，梯形逻辑,是电子工程师和梯形图编程人员已经通晓的电子梯形图。然而,显然PLC与其它可利用的技术比较，也有它们自己的一些缺点。它的局限有:它们是没有工业标准的硬件或软件平台,它们会限制程序员 做的控制活动和操作,并且为了降低成本，它的计算能力相对低。

个人计算机

标准个人计算机(个人计算机) ，一种为达到同样目的的其它技术。它变得越来越普遍。在任一种工业控制应用中,一个基于个人计算机的控制器模型能替换PLC。可能会在软件开发领域会开辟一个世界，因为它的标准组分和连通性。这个模型包括一台能运行在任一个现代开放操作系统的标准个人计算机, 一套等效于典型的PLC中的输入模块的标准输入产品模块, 还有用于实施一个PLC 扫描周期的任一种高级编程语言。

一个简单的例子

    提出的模型将通过一个抽样程序被编码在Turbo Pascal ，作为过程的控制，如图1所示. 假设, 传感器通过输入端十优进制地址3BD被连接到个人计算机, 并且, 传动装置被连接到输出端口十优进制地址3BC,地址分配如图 5 、图6所示。

图5 输入连接

图6 输出连接

    样品Pascal程序如图 7所示。图像表:输入,输出,和继电表,使用Pascal布尔变量。当这些变量是真的,那代表开状态;而当他们是假的,代表关状态。当交换信号以输入和输出指向开状态代表-逻辑"0" 而,关状态代表-逻辑"1" 。

图7 程序示例

       注意,这是一个非常简化的例子，目的是为熟悉的PLC梯形逻辑的控制程序提供框架，以使个人计算机结合标准程序高级语言编程。虽然在本文里，没有做充分的说明,但是它提供平行的过程，没有考虑一个特殊操作系统的复杂，而且控制一个简单的方式。这说明,复杂的自定义软件不一定要做这项技术工作。

提出的模型非常容易适应和实施，因为它仍然使用梯形逻辑,那么就不一定要新技术。所有典型的PLC 指示可以非常容易地增加到模型,包括定时器,计数器 等等。其它的适合于特殊应用的PLC可能包括使用高级语言，这又使它比标准PLC 梯形逻辑强有力。

个人计算机的优点

个人计算机是标准硬件软件平台。个人计算机以快速步伐改善,变得更加便宜,并且比PLC有更多力量。在奔腾系统广泛利用的今天，个人计算机胜过最快速的PLC 近20:1甚至更多。每优个到九个月，个人计算机就更新换代。相反每二到三年PLC 硬件更新一次。至少的在个人计算机中，16Mbytes是普遍的, 同时PLC仍然的记忆区是按Kbytes 的顺序。个人计算机支持更加标准的外围设备，譬如大容量只读存储器驱动器,声卡,鼠标,网络设施,等等，可从许多贩卖者以合适的价格买到。通过许多贩卖者，个人计算机是在短时间内在全世界广泛使用。

    有人构想,下一代工业控制应该提供一个开放式体系结构和一个唯一软件开发环境。 趋向将是走出封闭,专有系统依赖一个开放式体系结构提供的好处。用户必须和一个特殊供应商"结婚" ，这提供了更多的灵活性。，因为许多独立开发商连续推进个人计算机，这些计算机兼容硬件和软件的功能，且易用，这使得对新的技术的掌握变的更加的容易,因为计算机的巨大的市场，它提供一个竞争环境，而且经济的原因驱使厂商们将价格压到最低，因此成本效率高。

   个人计算机可能提供合并PLC的一种完全解决方案,基于人机接口和编程的终端。它能提供过程模仿，使得不依靠硬件的软件开发变成可能。并且,它能提供老练的查明故障和诊断器械的功能,提供对机器的状态的详细分析,可能的故障起因,并且推荐补救措施。当控制系统运行时，你能使用现成的窗口软件进行数据分析。控制系统和企业的其他部门之间传递信息使用标准窗口数据交换方法。

    现在，个人计算机在工业控制中是成功的，其原因类似于那些PLC，今天工程师能很好的熟练的在计算机中编程并且应用。许多站已经有专业的个人计算机编程的技术在手。并且,典型的个人计算机语言范例易于使用流程图编制技术和流程表新发展技术对控制编程,譬如连续函数图。

    商用的个人计算机通常没有设计抗干扰,振动,温度, 和制造业中常发生的电子噪声。在PLC和个人计算机中的,应该用 能适应这些环境状况的硬件，这也许会增加基于个人计算机的控制的费用。个人计算机以其少数I/O接点，不能在应用中有效的控制成本。因此非常便宜的PLC能占领市场（90%的市场）。对于有许多I/O 点和复杂控制策略的控制系统，个人计算机可以形象地给出解答。基于个人计算机的输入/输出接口装置是昂贵的,而且比那些基于PLC的装置更难应用。PLC可以快速地在电源故障以后重新开始。并且它们能准确的保留先前的数据，因此PLC更加容易重新从它们停止的地方开始。

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