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貝加萊(中國)培訓中心 樊惠芳供稿
自60年代末美國第一台可編程控製器PLC問世以來,可編程控製技術已走過了30年的發展曆程,尤其是隨著近年來計算機技術和微電子技術的迅猛發展,它已在軟硬件技術方麵都取得了很大的發展。奧地利B&R工業自動化公司推出的可編程計算機控製器PCC就是代表了這一發展趨勢的。 與常規PLC相比較,PCC最大的特點在於分時多任務操作係統和多樣化的應用軟件的設計,常規的PLC大多采用單任務的時鍾掃描或監控程序,來處理程序本身的邏輯運算指令和外部的I/O通道地狀態采集與刷新,這樣PLC的執行速度取決於應用程序的大小,這一結果,無疑是同I/O通道中高實時性的控製要求相違背的。PCC的de係xi統tong軟ruan件jian解jie決jue了le這zhe一yi問wen題ti,它ta采cai用yong分fen時shi多duo任ren務wu機ji製zhi構gou築zhu其qi應ying用yong軟ruan件jian的de運yun行xing平ping台tai,這zhe樣yang應ying用yong程cheng序xu的de運yun行xing周zhou期qi則ze與yu程cheng序xu長chang短duan無wu關guan,而er是shi由you操cao作zuo係xi統tong的de循xun環huan周zhou期qi決jue定ding,由you此ci,它ta將jiang應ying用yong程cheng序xu的de掃sao描miao周zhou期qi同tong真zhen正zheng外wai部bu的de控kong製zhi周zhou期qi區qu別bie開kai來lai,滿man足zu了le真zhen正zheng實shi時shi控kong製zhi的de要yao求qiu,當dang然ran,這zhe種zhong控kong製zhi周zhou期qi可ke以yi在zaiCPU運算能力允許的前提下,按照用戶的實際要求,任意調整。
基於這樣的操作係統,PCC的(de)應(ying)用(yong)程(cheng)序(xu)由(you)多(duo)任(ren)務(wu)模(mo)塊(kuai)構(gou)成(cheng),這(zhe)樣(yang)給(gei)項(xiang)目(mu)應(ying)用(yong)軟(ruan)件(jian)的(de)開(kai)發(fa)帶(dai)來(lai)了(le)了(le)很(hen)大(da)的(de)便(bian)利(li),因(yin)為(wei)這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)方(fang)便(bian)地(di)按(an)控(kong)製(zhi)項(xiang)目(mu)中(zhong)各(ge)部(bu)分(fen)不(bu)同(tong)的(de)功(gong)能(neng)要(yao)求(qiu),如(ru)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji),報(bao)警(jing),PID調節運算,通信控製等,分別編製出控製程序模塊(任務),這些模塊既相互獨立運行,而數據間又保持一定的相互關聯,這些模塊經過分步驟的獨立編製和調試完成之後,可一同下載至PCC的CPU中,在多任務操作係統的調度管理下,並行運行,共同實現項目的控製要求,這一特點,可圖示如下:

圖一:PCC的軟件係統
基於上述功能強大的特殊的操作係統,PCC在應用程序的設計上,有著常規PLC無法比擬的靈活性。
由於PCC是基於多任務環境下設計程序,采用大型應用軟件的模塊化設計思想,各個任務模塊的功 能neng描miao述shu更geng趨qu清qing晰xi簡jian潔jie,用yong戶hu在zai開kai發fa自zi己ji的de任ren務wu時shi,由you於yu對dui其qi功gong能neng的de提ti取qu具ju有you通tong用yong性xing,因yin而er作zuo為wei一yi個ge獨du立li的de功gong能neng模mo塊kuai,用yong戶hu可ke十shi分fen方fang便bian地di將jiang其qi封feng裝zhuang起qi來lai,以yi便bian於yu日ri後hou在zai其qi他ta應ying用yong項xiang目mu重zhong新xin使shi用yong。 PCC的編程硬件采用普通PC機配以一套功能強勁的開發軟件作為在線開發工具,這種方式,不僅節省了用戶的硬件投資,更重要的是,它發揮了PC機作為在線編程開發工具的強大的軟硬件優勢,它為用戶提供了源程序級的單步、斷點、單周期及PCC在線錯誤自診斷等多種形式的調試手段,使應用程序的開發十分靈活便捷。另外,通過PC機上編程軟件包所提供的為數眾多的函數,用戶可短時間內編製出高效而複雜的控製程序來。
PCC在編製不同的單個任務模塊時,具有靈活選用不同編程語言的特點,這就意味著不僅在常規 PLC上指令表語言可在PCC上繼續沿用,而且用戶還可采用更為高效直觀的高級語言(PL2000)。它是一套完全麵向控製的文本語言,熟悉BASIC的技術人員會對它的語法有種似曾相識的感覺,它對於控製要求的描述非常簡便、直觀。除此之外,PCC的應用軟件開發還具有集成“C”語言程序的能力。
尤為與眾不同的是,所有這些編程語言,PCC都采用“符合變量”來標識外部I/O通道及內部寄存器單元,軟件開發人員毋需熟知 PCC內部的硬件資源的分布,而隻須集中精力於項目本身的要求,即可迅速編製出自己的控製程序來。
在硬件結構方麵,PCC的特點是很顯著的。在其核心的運算模塊內部,PCC為其CPU配備了數倍於常規 PLC的大容量存儲單元(100K-16M),這(zhe)無(wu)疑(yi)為(wei)強(qiang)大(da)的(de)係(xi)統(tong)和(he)應(ying)用(yong)軟(ruan)件(jian)提(ti)供(gong)了(le)監(jian)視(shi)的(de)硬(ying)件(jian)基(ji)礎(chu)。而(er)在(zai)硬(ying)件(jian)外(wai)部(bu),它(ta)有(you)著(zhe)全(quan)模(mo)塊(kuai)式(shi)的(de)插(cha)裝(zhuang)結(jie)構(gou),在(zai)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang),不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)方(fang)便(bian)地(di)帶(dai)電(dian)插(cha)拔(ba),而(er)且(qie)在(zai)接(jie)線(xian)端(duan)子(zi),模(mo)塊(kuai)供(gong)電(dian)及(ji)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)顯(xian)示(shi)等(deng)諸(zhu)多(duo)方(fang)麵(mian)均(jun)有(you)著(zhe)精(jing)巧(qiao)的(de)設(she)計(ji)。
PCCzaiyingjianshangdetedian,haitixianzaitaweigongyexianchangdegezhongxinhaoshejilexuduozhuanyongdejiekoumokuai,ruwendu,gaopinmaichong,zengliangmaichongbianmaqi,chengzhongxinhaojichaoshengboxinhaojiekoumokuaideng。tamenjianggezhongxingshidexianchangxinhaoshifenfangbiandelianruyiPCC為核心的數字控製係統中,用戶可按需要對應用係統的硬件I/O通道以單路,十餘路或數十路為單位模塊,進行數十點至數百點上千點的擴展與聯網。
PCC在遠程通信方麵的靈活性,是區別於常規PLC的一大顯著標誌,作為未來構成分布式現場I/O控製的主要角色之一,PCC為此提供了十分靈活多樣的解決方案。

圖二:PCC的網絡方案
除上述開放式現場總線的網絡方案之外,PCC還提供了RS485總線上多種局部主從網絡協議,用戶不僅可以采用PCC自身的網絡協議,也可以方便的與其他廠家的PLC等工控設備聯網通信(如西門子,AB, Modicon等),在一些特殊情況下,PCC還為用戶提供了創建自定義協議的工具(幀驅動器),由於具備這樣的技術優勢,PCC常常能解決許多常規PLC所望塵莫及的通信難題,輕鬆實現與各種不同產品,不同通信協議的互聯。
通過以上的討論,我們對PCC的特點有一個較為全麵的了解,在此不妨將其與傳統的PLC以表格的形式作一下比較.
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傳統的PLC |
PCC |
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內存容量 |
幾十kB |
100kB-16MB,便於大量分析運算. |
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編程語言 |
指令表,梯形圖 |
指令表,梯形圖,彙編,順序功能圖,高級語言(Automation Basic ,C) |
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操作係統 |
特定 |
定性多任務分時 |
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係統的模塊化 |
硬件上可以實現 |
硬件,軟件 |
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I/O處理能力 |
開關量 |
開關量,模擬量和回路調節技術 |
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I/O模塊帶電插拔 |
不可 |
可以 |
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係統擴展及組網能力 |
差 |
好. Ethernet, 現場總線如CAN, ProfiBus (FMS, DP), INA2000, RS485.可實現多層次網絡結構(管理層,控製層和現場層). |
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開放性 |
差 |
好。通信的兼容性強:過程顯示接口-PVI, Frame Driver (幀驅動) |
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係統的智能性 |
差 |
MP(多處理器),IP(智能I/O模塊),軟件的自診斷能力強。 |
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傳統的PLC |
PCC |
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通用性和高度專業化的結合 |
差 |
好。在機械行業PCC以專用模塊的方式對如下功能進行了集成:
貝加萊高精度運動控製技術
・ 高速編碼計數
・ 速度和位置補償
・ 電子齒輪傳動
・ 凸輪仿形
・ 多軸插補
・ CNC技術
・ 飛鋸 |
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通用性和高度專業化的結合 |
差 |
無限製的PID條件(約50ms一個回路)
智能溫度控製技術
・ 自校正PID調節
・ 傳感器直接接
・ PCC溫度模塊
・ 方便的參數整定
・ 可靠的運行性能 |
總之,PCC雖然從PLC發展而來,但擁有其不可比擬的優勢。更加強大的內存空間、更靈活的編製手段、更優越的控製方式,使PCC有許多普通PLC難以完成功能,如精確到±1℃溫度調節;準確的伺服控製;遠程通信功能等。並且PCC還能隨著當前的計算機和網絡技術的發展,不斷更新換代,有著更好的升級能力,所以PCC正廣泛地在工業控製中使用,特別適用於塑料機械的精密控製,並且取的良好的應用效果,受到業內人士的好評。
關於貝加萊 貝加萊(B&R)是一家自動化技術領域的全球性領導廠商,總部位於奧地利Eggelsberg,於1979年由Erwin Bernecker先生和Josef Rainer先生共同創建。創新的信念伴隨貝加萊不斷成長,並引領技術發展的潮流。今天的貝加萊已經在全球55個國家設立了分支機構,擁有140個辦事處。
1996年8月,貝加萊在上海成立了服務於中國市場的分公司――貝加萊工業自動化(上海)有限公司,本地化的銷售與技術隊伍為中國客戶帶來了更迅捷的服務響應。十年征程,貝加萊(中國)yizhizhiliyuweiguoneiyonghutigonggaopinzhidezidonghuachanpinheyouxiudejishujiejuefangan。rujin,beijialaidechanpinhefanganyiguangfanyingyongyujixiezidonghualingyu,rubaozhuang、印刷、塑料、紡織、食品飲料、機床、半導體、製藥等行業;以及過程自動化領域,如電力、冶金、市政、交通、石油、化工和水泥等行業。
貝加萊(中國)在國內的機構包括上海總部,北京、廣州、濟南、西安和成都辦事處,上海和西安的技術培訓中心,以及分布在全國的大學聯合實驗室。無論是售前谘詢、方案設計,還是項目實施與售後服務,貝加萊(中國)dezhuoyuetuanduishizhongtiejinyonghu,tigongzhoudaowanshandezhichi。zhezhiyouxiudezhongguotuanduiyizhizaibangzhuhezhichizhekehuzidonghuafangandeshixian。zaizhuiqiuwanmeizidonghuadetongshi,beijialaigengshishijiefanweineigongyezidonghuadehezuohuoban。“Perfection in Automation”與 “Your Worldwide Automation Partner”精確地闡述了貝加萊公司在工業自動化領域的使命與追求。
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