西門子S7-200SMART EM/DT16模塊

時間：2019-01-26

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上世紀九十年代走向實用化的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，正以迅猛的勢頭快速發(fā)展，是目前世界上較新型的控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是目前自動化技術中的一個熱點，正受到國內外自動化設備制造商與用戶越來越強烈的關注?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，將給自動化領域帶來又一次革命，其深度和廣度將**過歷史的任何一次，從而開創(chuàng)自動化的新紀元。

在有些行業(yè)，F(xiàn)CS是由PLC發(fā)展而來的；而在另一些行業(yè)，F(xiàn)CS又是由DCS發(fā)展而來的，所以FCS與PLC及DCS之間有著千絲萬縷的聯(lián)系，又存在著本質的差異。本文試就PLC、DCS、FCS三大控制系統(tǒng)的特點和差異作一分析，指出它們之間的淵源及發(fā)展方向。
PLC、DCS、FCS三大控制系統(tǒng)的基本特點

目前，在連續(xù)型流程生產自動控制（PA）或習慣稱之謂工業(yè)過程控制中，有三大控制系統(tǒng)，即PLC、DCS和FCS。它們各自的基本特點如下：
1 PLC

（1）從開關量控制發(fā)展到順序控制、運送處理，是從下往上的。
（2）連續(xù)PID控制等多功能，PID在中斷站中。
（3）可用一臺PC機為主站，多臺同型PLC為從站。
（4）也可一臺PLC為主站，多臺同型PLC為從站，構成PLC網絡。這比用PC機作主站方便之處是：有用戶編程時，不必知道通信協(xié)議，只要按說明書格式寫就行。
（5）PLC網格既可作為獨立DCS/TDCS，也可作為DCS/TDCS的子系統(tǒng)。
這樣，用PLC實現(xiàn)模擬量控制是完全可能的?？刂频膯挝恢悼尚〉?/span>212分之一的測量程值，多數(shù)也是足夠的。

PLC進行模擬量控制，還有A/D、D/A組合在一起的單元，并可用PID或模糊控制算法實現(xiàn)控制，可得到很高的控制質量。

用PLC進行模擬量控制的好處是，在進行模擬量控制的同時，開關量也可控制。這個優(yōu)點是別的控制器所不具備的，或控制的實現(xiàn)不如PLC方便。

當然，若純?yōu)槟M量的系統(tǒng)，用PLC可能在性能價格比上不如用調節(jié)器。這也是應當看到的。

3.3用于運動控制

實際的物理量，除了開關量、模擬量，還有運動控制。如機床部件的位移，常以數(shù)字量表示。

運動控制，有效的辦法是NC，即數(shù)字控制技術。這是50年代誕生于美國的基于計算機的控制技術。當今已很普及，并也很完善。目前，**國家的金屬切削機床，數(shù)控化的比率已**過40％～80％，有的甚至較高。

PLC也是基于計算機的技術，并日益完善。故它也完全可以用于數(shù)字量控制。

PLC可接收計數(shù)脈沖，頻率可高達幾k到幾十k赫茲?？捎枚喾N方式接收這脈沖，還可多路接收。有的PLC還有脈沖輸出功能，脈沖頻率也可達幾十k。有了這兩種功能，加上PLC有數(shù)據(jù)處理及運算能力，若再配備相應的傳感器（如旋轉編碼器）或脈沖伺服裝置（如環(huán)形分配器、功放、步進電機），則完全可以依NC的原理實現(xiàn)種種控制。

高、中檔的PLC，還開發(fā)有NC單元，或運動單元，可實現(xiàn)點位控制。運動單元還可實現(xiàn)曲線插補，可控制曲線運動。所以，若PLC配置了這種單元，則完全可以用NC的辦法，進行數(shù)字量的控制。

新開發(fā)的運動單元，甚至還發(fā)行了NC技術的編程語言，為較好地用PLC進行數(shù)字控制提供了方便。

3.4用于數(shù)據(jù)采集

隨著PLC技術的發(fā)展，其數(shù)據(jù)存儲區(qū)越來越大。如德維森公司的PLC，其數(shù)據(jù)存儲區(qū)（DM區(qū)）可達到9999個字。這樣龐大的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，可以存儲大量數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)采集可以用計數(shù)器，累計記錄采集到的脈沖數(shù)，并定時地轉存到DM區(qū)中去。

數(shù)據(jù)采集也可用A/D單元，當模擬量轉換成數(shù)字量后，再定時地轉存到DM區(qū)中去。

PLC還可配置上小型打印機，定期把DM區(qū)的數(shù)據(jù)打出來。

PLC也可與計算機通訊，由計算機把DM區(qū)的數(shù)據(jù)讀出，并由計算機再對這些數(shù)據(jù)作處理。這時，PLC即成為計算機的數(shù)據(jù)終端。

電力用戶曾使用PLC，用以實時記錄用戶用電情況，以實現(xiàn)不同用電時間、不同計價的收費辦法，鼓勵用戶在用電低谷時多用電，達到合理用電與節(jié)約用電的目的。

3.5用于信號監(jiān)控

PLC自檢信號很多，內部器件也很多，多數(shù)使用者未充分發(fā)揮其作用。

其實，完全可利用它進行PLC自身工作的監(jiān)控，或對控制對象進行監(jiān)控。

這里介紹一種用PLC定時器作看門狗，對控制對象工作情況進行監(jiān)控的思路。

如用PLC控制某運動部件動作，看施加控制后動作進行了沒有，可用看門狗辦法實現(xiàn)監(jiān)控。具體作法是在施加控制的同時，令看門狗定時器計時。如在規(guī)定的時間內動作完成，即定時器未**過警戒值的情況下，已收到動作完成信號，則說明控制對象工作正常，*報警。

詞條
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