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貝加萊新型可編程序控制器 PCC

貝加萊新型可編程序控制器 PCC

自60年代末美國第一臺可編程控制器PLC問世以來,可編程控制技術(shù)已走過了30年的發(fā)展歷程,尤其是隨著近年來計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,它已在軟硬件技術(shù)方面都取得了很大的發(fā)展。奧地利B&R工業(yè)自動化公司推出的可編程計算機控制器PCC就是代表了這一發(fā)展趨勢的。

與常規(guī)PLC相比較,PCC最大的特點在于分時多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟件的設(shè)計,常規(guī)的PLC大多采用單任務(wù)的時鐘掃描或監(jiān)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(tài)采集與刷新,這樣PLC的執(zhí)行速度取決于應(yīng)用程序的大小,這一結(jié)果,無疑是同I/O通道中高實時性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件解決了這一問題,它采用分時多任務(wù)機制構(gòu)筑其應(yīng)用軟件的運行平臺,這樣應(yīng)用程序的運行周期則與程序長短無關(guān),而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定,由此,它將應(yīng)用程序的掃描周期同真正外部的控制周期區(qū)別開來,滿足了真正實時控制的要求,當(dāng)然,這種控制周期可以在CPU運算能力允許的前提下,按照用戶的實際要求,任意調(diào)整。

基于這樣的操作系統(tǒng),PCC的應(yīng)用程序由多任務(wù)模塊構(gòu)成,這樣給項目應(yīng)用軟件的開發(fā)帶來了了很大的便利,因為這樣可以方便地按控制項目中各部分不同的功能要求,如數(shù)據(jù)采集,報警,PID調(diào)節(jié)運算,通信控制等,分別編制出控制程序模塊(任務(wù)),這些模塊既相互獨立運行,而數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián),這些模塊經(jīng)過分步驟的獨立編制和調(diào)試完成之后,可一同下載至PCC的CPU中,在多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下,并行運行,共同實現(xiàn)項目的控制要求,這一特點,可圖示如下:

圖一:PCC的軟件系統(tǒng)
圖一:PCC的軟件系統(tǒng)


基于上述功能強大的特殊的操作系統(tǒng),PCC在應(yīng)用程序的設(shè)計上,有著常規(guī)PLC無法比擬的靈活性。

由于PCC是基于多任務(wù)環(huán)境下設(shè)計程序,采用大型應(yīng)用軟件的模塊化設(shè)計思想,各個任務(wù)模塊的功能描述更趨清晰簡潔,用戶在開發(fā)自己的任務(wù)時,由于對其功能的提取具有通用性,因而作為一個獨立的功能模塊,用戶可十分方便地將其封裝起來,以便于日后在其他應(yīng)用項目重新使用。

PCC的編程硬件采用普通PC機配以一套功能強勁的開發(fā)軟件作為在線開發(fā)工具,這種方式,不僅節(jié)省了用戶的硬件投資,更重要的是,它發(fā)揮了PC機作為在線編程開發(fā)工具的強大的軟硬件優(yōu)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(diào)試手段,使應(yīng)用程序的開發(fā)十分靈活便捷。另外,通過PC機上編程軟件包所提供的為數(shù)眾多的函數(shù),用戶可短時間內(nèi)編制出高效而復(fù)雜的控制程序來。

PCC在編制不同的單個任務(wù)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(guī) PLC上指令表語言可在PCC上繼續(xù)沿用,而且用戶還可采用更為高效直觀的高級語言(PL2000)。它是一套完全面向控制的文本語言,熟悉BASIC的技術(shù)人員會對它的語法有種似曾相識的感覺,它對于控制要求的描述非常簡便、直觀。除此之外,PCC的應(yīng)用軟件開發(fā)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(biāo)識外部I/O通道及內(nèi)部寄存器單元,軟件開發(fā)人員毋需熟知 PCC內(nèi)部的硬件資源的分布,而只須集中精力于項目本身的要求,即可迅速編制出自己的控制程序來。

在硬件結(jié)構(gòu)方面,PCC的特點是很顯著的。在其核心的運算模塊內(nèi)部,PCC為其CPU配備了數(shù)倍于常規(guī) PLC的大容量存儲單元(100K-16M),這無疑為強大的系統(tǒng)和應(yīng)用軟件提供了監(jiān)視的硬件基礎(chǔ)。而在硬件外部,它有著全模塊式的插裝結(jié)構(gòu),在工業(yè)現(xiàn)場,不僅可以方便地帶電插拔,而且在接線端子,模塊供電及工作狀態(tài)顯示等諸多方面均有著精巧的設(shè)計。

PCC在硬件上的特點,還體現(xiàn)在它為工業(yè)現(xiàn)場的各種信號設(shè)計了許多專用的接口模塊,如溫度,高頻脈沖,增量脈沖編碼器,稱重信號及超聲波信號接口模塊等。它們將各種形式的現(xiàn)場信號十分方便的聯(lián)入以PCC為核心的數(shù)字控制系統(tǒng)中,用戶可按需要對應(yīng)用系統(tǒng)的硬件I/O通道以單路,十余路或數(shù)十路為單位模塊,進行數(shù)十點至數(shù)百點上千點的擴展與聯(lián)網(wǎng)。

PCC在遠程通信方面的靈活性,是區(qū)別于常規(guī)PLC的一大顯著標(biāo)志,作為未來構(gòu)成分布式現(xiàn)場I/O控制的主要角色之一,PCC為此提供了十分靈活多樣的解決方案。

圖二:PCC的網(wǎng)絡(luò)方案
圖二:PCC的網(wǎng)絡(luò)方案


除上述開放式現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)方案之外,PCC還提供了RS485總線上多種局部主從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,用戶不僅可以采用PCC自身的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,也可以方便的與其他廠家的PLC等工控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)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(chuàng)建自定義協(xié)議的工具(幀驅(qū)動器),由于具備這樣的技術(shù)優(yōu)勢,PCC常常能解決許多常規(guī)PLC所望塵莫及的通信難題,輕松實現(xiàn)與各種不同產(chǎn)品,不同通信協(xié)議的互聯(lián)。

通過以上的討論,我們對PCC的特點有一個較為全面的了解,在此不妨將其與傳統(tǒng)的PLC以表格的形式作一下比較。



總之,PCC雖然從PLC發(fā)展而來,但擁有其不可比擬的優(yōu)勢。更加強大的內(nèi)存空間、更靈活的編制手段、更優(yōu)越的控制方式,使PCC有許多普通PLC難以完成功能,如精確到?1℃溫度調(diào)節(jié);準(zhǔn)確的伺服控制;遠程通信功能等。并且PCC還能隨著當(dāng)前的計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,不斷更新?lián)Q代,有著更好的升級能力,所以PCC正廣泛地在工業(yè)控制中使用,特別適用于塑料機械的精密控制,并且取的良好的應(yīng)用效果,受到業(yè)內(nèi)人士的好評。

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