PLC联网通讯简介
PLC与PLC、PLC与计算机、PLC与人机界面以及PLC与其它智能装置间的通讯,可提高PLC的控制能力及扩大PLC控制地域;可便于对系统监视与操作;可简化系统安装与维修;可使自动化从设备级,发展到生产线级,车间级,以至于工厂级,实现在信息化基础上的自动化(e自动化),为实现智能化工厂(Smart Factory)、透明工厂(Transparent Factory)、及全集成自动化系统提供技术支持。
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.PLC联网通讯目的
链接或联网是PLC通讯的物质基础,而实现通讯才是PLC联网的目的。PLC通讯的根本目的是与通讯对象交换数据,增强PLC的控制功能,实现被控制系统的全盘自动化、远程化、信息化及智能化。具体的有:
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。但如果进行联网,则可实现远程控制,实现控制的远程化。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。联网后还可增加PLC可控制的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),但由于联网后,为多台控制,其总点数为参与联网的PLC控制点数之和。显然,其可控制的规模要比单个PLC的规模大。不少事实说明,两个或若干个中型机联网,由于提高了控制能力,可以达到一个大型机的控制点数,而费用比大型机要低得多。因而,用小型PLC联网,去替代大型PLC,已成一个趋势。
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。但若有若干个设备要协调工作,用PLC控制,较好办法是联网。即每个设备各用一个PLC控制,而这些PLC再进行联网。设备的单独工作各由各的PLC控制,而设备间的工作协调,则靠联网后PLC间的数据交换解决,以达到协调控制的目的。若要对若干设备及装置组成的生产线,PLC联网后则可进行综合控制,把对设备级的控制提高到对生产线的控制。
3.简化系统布线、维修,并提高其工作的可靠性:
联网后可简化布线,因为PLC与PLC间尽管要交换的数据很多,但通讯媒介都是通讯线。通讯线仅两根,最多的也只有三根,或四根,比一个信号用一对接线,要少得多。所以,用联网实现控制,其布线要比仅用一台PLC布线要简单得多。布线简单既可节省硬件开支,还便于系统维修。同时,联网后各PLC可相对独立地进行工作,只要协调好了,个别站出现故障,并不影响其它站工作,更不致于全局瘫痪。故,进行联网可提高系统工作的可靠性,降低系统的故障风险。
4.实现计算机监控与数据采集SCADA。由于计算机具有强大的信息处理及信息显示功能,工业控制系统已越来越多地利用计算机对系统进行监控与数据采集。而要计算机实现这个功能,则必须使PLC与计算机联网,并运用相应的预先设计好的监控软件。
PLC与计算机联网,可以:
(1)读取PLC工作状态及PLC所控制的I/O点的状态,并显示在计算机的屏幕上,以便于人们了解PLC及其控制的设备的工作状态。
(2)改变PLC工作状态,以及向PLC写数据。这可改变PLC所控制的设备的工作状况,或改变PLC的工作模式,起到人们干预控制的作用。
(3)读取由PLC所采集的数据,并进行处理、存储、显示及打印,以便于人们更好地使用现场数据。这个工作也称为监视与数据采集,即SCADA是实现在信息化基础上自动化的一个重要工作。
5.实现人机界面的监控及管理:
人机界面(Humen Machine Interface)或可编程终端(PT),可显示数据,又可写入数据。具有较强大的信息采集及信息显示功能。近来已用得越来越多。用它与PLC通讯,可从PLC读取数据,并予以显示。也可把向它写入的数据,再传送给PLC,改变PLC的状态或输出,实现对PLC或系统的控制。为此,也要先在计算机上,运用有关工具软件,设计好数据显示及写入的画面,作好有关设定,再进行编译。编译通过后,下载给人机界面。有了这个的下载的应用,并与PLC联机后,人机界面才能从PLC读取数据及向PLC写数据。
虽然,它的功能不如计算机,但它的体积小、工作可靠,很适合于工业环境。在一定程度上,也可起到SCADA的作用。
6.实现PLC用计算机编程及调试:
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联网,再使用相应的编程软件,则可使用梯形图或流程图语言编程,以至于还可用其它高级语言编程,则较方便。而且,用计算机编程,还可对所编的程序进行语法检查,便于发现与查找程序错误。同时,计算机编程还可对输入点的状态进行强制置位或复位,可模拟现场情况运行程序,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、打印程序,或把程序写入ROM中等等,便于程序的移植及重用。所以,使用与计算机联网,进行PLC编程已是一个趋势。有的厂家的高级的PLC编程器,实质就是笔记本式个人计算机。它与PLC相联,实际就是一种链接(Host link),就是这个趋势的体现。
7.实现现场智能装置管理:
工业现场的普通开关量及模拟量输入、输出等装置,都是通过信号线与PLC的I/O点相连,直接由PLC管理。而智能装置,包括智能设备、智能仪表、智能传感器、条形码扫描器、运动秤及其他设备等,都有自身的CPU、内存及通讯接口。自身可采集或使用数据。可通过通信接口与PLC(也应配有相应的接口)联网。PLC可用通讯交换数据的方法,实施对这些装置的管理,以提高控制的及时性、精度度及抗干扰能力,以及推进控制的远程化、信息化。只是,这些智能装置,价格较高。一般系统是不用的。
8.实现PLC控制信息化、智能化:
PLC联网,最重要的一点是实现PLC控制的信息化、智能化。
信息化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。而企业的信息化管理,推行企业资源计划(ERP)、信息执行系统(MES),以至于产品生命周期计划(PLM),更是给企业带来了不可估量的效益,所以,使用PLC进行控制的同时,也要考虑到如何推进信息化,或说要在信息化的基础上推进自动化。而PLC控制信息化最好的,也是唯一的方法是联网,最终能上信息高速公路,与互联网相接。事实上,现在,很多PLC都可实现这个联接。有的厂家提出用PLC建立智能工厂、透明工厂、全集成系统或e自动化,并为此作了很多努力,但它的基本途径还都是靠联网。
智能化是自动化、远程化及信息化的进一步的必然要求。随着自动化、远程化及信息化的推进,系统越来越复杂,如没有智能化的自身管理,以及当地与远程的故障诊断、记录,系统的维修将是相当困难的。但是,要实现智能化,必须有很多可共享的资源。为此,也必须联网。而要能进行远程系统诊断、维修,则更须要联网。
当然,PLC与自身的外设,如简易编程器,也有链接、通讯。也都有各自的目的。等等。总之,PLC通讯具体目的很多,但从根本上讲,主要是交换数据,增强控制功能,实现控制的远程化、信息化及智能化。