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贝加莱新型可编程序控制器 PCC
[正文]:自60年代末美国第一台可编程控制器plc问世以来,可编程控制技术已走过了30年的发展历程,尤其是随着近年来计算机技术和微电子技术的迅猛发展,它已在软硬件技术方面都取得了很大的发展。
奥地利b&r工业自动化公司推出的可编程计算机控制器pcc就是代表了这一发展趋势的。
    与常规plc相比较,pcc最大的特点在于分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计,常规的plc大多采用单任务的时钟扫描或监控程序,来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的i/o通道地状态采集与刷新,这样plc的执行速度取决于应用程序的大小,这一结果,无疑是同i/o通道中高实时性的控制要求相违背的。
pcc的系统软件解决了这一问题,它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台,这样应用程序的运行周期则与程序长短无关,而是由操作系统的循环周期决定,由此,它将应用程序的扫描周期同真正外部的控制周期区别开来,满足了真正实时控制的要求,当然,这种控制周期可以在cpu运算能力允许的前提下,按照用户的实际要求,任意调整。
     基于这样的操作系统,pcc的应用程序由多任务模块构成,这样给项目应用软件的开发带来了了很大的便利,因为这样可以方便地按控制项目中各部分不同的功能要求,如数据采集,报警,pid调节运算,通信控制等,分别编制出控制程序模块(任务),这些模块既相互独立运行,而数据间又保持一定的相互关联,这些模块经过分步骤的独立编制和调试完成之后,可一同下载至pcc的cpu中,在多任务操作系统的调度管理下,并行运行,共同实现项目的控制要求,这一特点,可图示如下:
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图一:pcc的软件系统       基于上述功能强大的特殊的操作系统,pcc在应用程序的设计上,有着常规plc无法比拟的灵活性。
     由于pcc是基于多任务环境下设计程序,采用大型应用软件的模块化设计思想,各个任务模块的功能描述更趋清晰简洁,用户在开发自己的任务时,由于对其功能的提取具有通用性,因而作为一个独立的功能模块,用户可十分方便地将其封装起来,以便于日后在其他应用项目重新使用。
     pcc的编程硬件采用普通pc机配以一套功能强劲的开发软件作为在线开发工具,这种方式,不仅节省了用户的硬件投资,更重要的是,它发挥了pc机作为在线编程开发工具的强大的软硬件优势,它为用户提供了源程序级的单步、断点、单周期及pcc在线错误自诊断等多种形式的调试手段,使应用程序的开发十分灵活便捷。
另外,通过pc机上编程软件包所提供的为数众多的函数,用户可短时间内编制出高效而复杂的控制程序来。
     pcc在编制不同的单个任务模块时,具有灵活选用不同编程语言的特点,这就意味着不仅在常规 plc上指令表语言可在pcc上继续沿用,而且用户还可采用更为高效直观的高级语言(pl2000)。
它是一套完全面向控制的文本语言,熟悉basic的技术人员会对它的语法有种似曾相识的感觉,它对于控制要求的描述非常简便、直观。
除此之外,pcc的应用软件开发还具有集成“c”语言程序的能力。
     尤为与众不同的是,所有这些编程语言,pcc都采用“符合变量”来标识外部i/o通道及内部寄存器单元,软件开发人员毋需熟知 pcc内部的硬件资源的分布,而只须集中精力于项目本身的要求,即可迅速编制出自己的控制程序来。
      在硬件结构方面,pcc的特点是很显著的。
在其核心的运算模块内部,pcc为其cpu配备了数倍于常规 plc的大容量存储单元(100k-16m),这无疑为强大的系统和应用软件提供了监视的硬件基础。
而在硬件外部,它有着全模块式的插装结构,在工业现场,不仅可以方便地带电插拔,而且在接线端子,模块供电及工作状态显示等诸多方面均有着精巧的设计。
      pcc在硬件上的特点,还体现在它为工业现场的各种信号设计了许多专用的接口模块,如温度,高频脉冲,增量脉冲编码器,称重信号及超声波信号接口模块等。
它们将各种形式的现场信号十分方便的联入以pcc为核心的数字控制系统中,用户可按需要对应用系统的硬件i/o通道以单路,十余路或数十路为单位模块,进行数十点至数百点上千点的扩展与联网。
      pcc在远程通信方面的灵活性,是区别于常规plc的一大显著标志,作为未来构成分布式现场i/o控制的主要角色之一,pcc为此提供了十分灵活多样的解决方案。

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图二:pcc的网络方案      除上述开放式现场总线的网络方案之外,pcc还提供了rs485总线上多种局部主从网络协议,用户不仅可以采用pcc自身的网络协议,也可以方便的与其他厂家的plc等工控设备联网通信(如西门子,ab, modicon等),在一些特殊情况下,pcc还为用户提供了创建自定义协议的工具(帧驱动器),由于具备这样的技术优势,pcc常常能解决许多常规plc所望尘莫及的通信难题,轻松实现与各种不同产品,不同通信协议的互联。
      通过以上的讨论,我们对pcc的特点有一个较为全面的了解,在此不妨将其与传统的plc以表格的形式作一下比较. 传统的plcpcc内存容量几十kb100kb-16mb,便于大量分析运算.编程语言指令表,梯形图指令表,梯形图,汇编,顺序功能图,高级语言(automation basic ,c)操作系统特定定性多任务分时系统的模块化硬件上可以实现硬件,软件i/o处理能力开关量开关量,模拟量和回路调节技术i/o模块带电插拔不可可以系统扩展及组网能力差好. ethernet, 现场总线如can, profibus (fms, dp), ina2000, rs485.可实现多层次网络结构(管理层,控制层和现场层).开放性差好。
通信的兼容性强:过程显示接口-pvi, frame driver (帧驱动)系统的智能性差mp(多处理器),ip(智能i/o模块),软件的自诊断能力强。
 传统的plcpcc通用性和高度专业化的结合差好。
在机械行业pcc以专用模块的方式对如下功能进行了集成:贝加莱高精度运动控制技术·         高速编码计数·         速度和位置补偿·         电子齿轮传动·         凸轮仿形·         多轴插补·         cnc技术·         飞锯通用性和高度专业化的结合差无限制的pid条件(约50ms一个回路)智能温度控制技术·         自校正pid调节·         传感器直接接·         pcc温度模块·         方便的参数整定·         可靠的运行性能       总之,pcc虽然从plc发展而来,但拥有其不可比拟的优势。
更加强大的内存空间、更灵活的编制手段、更优越的控制方式,使pcc有许多普通plc难以完成功能,如精确到±1℃温度调节;准确的伺服控制;远程通信功能等。
并且pcc还能随着当前的计算机和网络技术的发展,不断更新换代,有着更好的升级能力,所以pcc正广泛地在工业控制中使用,特别适用于塑料机械的精密控制,并且取的良好的应用效果,受到业内人士的好评。



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