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V80小型PLC应用和选型讲座 点击:11482 | 回复:80



王晟磊

    
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V80应用指南目录 

1、PLC简介 

1.1 PLC历史简述 

1.2 PLC定义与选取

1.3 附一、控制器三十年和未来十年控制器的发展方向 

2、PLC的分类 

3、V80的软硬件结构和实现原理 

4、V80硬件简介——CPU模块 

5 、V80硬件简介——扩展模块与附件 

6、 VLADDER编程简介 

7 、V80变量地址命名和分配 

8 、V80接点指令   

9 、V80功能块(应用指令)

10、 定时器   

10.1、例程:脉冲定时器TP时序(单稳态)   

10.2、例程:接通延时开关   

10.3、例程:断开延时开关   

10.4、例程:定宽脉冲   

11、 计数器   

11.1、例程:加减计数器   

12 、数学运算   

12.1、例程:加法器   

13 、寄存器赋值指令和功能块级联   

13.1、例程:字到位的赋值   

13.2 、例程:变量的初始化   

13.3、功能块级联   

14 、特殊功能位   

15 、V80存储空间分配和掉电保持(带电池RAM)   

16、 测速程序——功能块脉冲或电平有效   

17、 扫描方式   

18 、初始化变量和移位指令   

19 、PID——温控、变频

20、 通信   

21 、运动控制   

22 、子程序调用 

 



王晟磊

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1楼
一、PLC简介
1.1、PLC历史简述: 
60年代以前,汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展,汽车型号更新周期愈来愈短,这样,继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装,十分费时,费工,费料,甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状,美国通用汽车公司在1969 年公开招标,要求用新的控制装置取代继电器控制装置,并提出了著名的十项招标指标,即:

1.编程方便现场可修改程序;

2.维修方便采用模块化结构;

3.可靠性高于继电器控制装置;

4.体积小于继电器控制装置;

5.数据可直接送入管理计算机;

6.成本可与继电器控制装置竞争;

7. 输入可以是交流115V;

8.输出为交流115V 2A 以上能直接驱动电磁阀接触器等;

9.在扩展时原系统只要很小变更;

10.用户程序存储器容量至少能扩展到4K。

这十条中的大多数直到今天仍然是PLC的基础定义(除了第7条输入可以是交流115V,目前已被DC24V替代)。

1969 年,美国数字设备公司(DEC) 研制出第一台PLC,在美国通用汽车自动装配线上试用,获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂,操作方便,可靠性高,通用灵活,体积小,使用寿命长等一系列优点,很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971 年,已经成功地应用于食品饮料冶金造纸等工业。

这一新型工业控制装置的出现,也受到了世界其他国家的高度重视。1971 日本从美国引进了这项新技术,很快研制出了日本第一台PLC。1973年,西欧国家也研制出它们的第一台PLC。我国从1974 年开始进行引进和研制,但一直不太成功,个中原因很多,到04年为止,整个PLC市场仍然以进口品牌为主。

近些年,因为全世界的加工型产业向中国的转移,使中国成为了全世界的加工基地,巨大的需求带动了中国的装备制造业蓬勃发展,从而带动了中国控制技术的飞速发展。

信息时代装备制造的核心是什么?是自动化、信息化,而PLC则是整个装备自动化和信息化的核心部件。一个没有强大自动化产业做支持的制造大国是不可能长久的,低成本的人工是不可能长久的,只有通过加强自动化程度,加强信息化程度,我们才有可能进一步的降低成本提高性能提升附加值,成为一个名符其实的制造强国。

所以历史赋予了我们一个很重要的使命,通过加强装备控制的水平来提升中国造的国际竞争力。

德维森公司是国内领先的PLC设计、生产、服务提供商,在经过公司长达10年的积累和开发,目前我们已有了PPC系列三种中大型的PLC和V80系列小型、微型PLC,另外还有很多针对行业的专用PLC。”
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2楼
高可靠性高性能精品PLC——V80

V80-M32DR-AC
简介:标准型32点CPU模块;
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输入:16DI(双向光耦,可共阳或共阴,支持脉冲捕捉中断,时延<0.1mS);
输出:16DO(继电器2A/路,内部为5A继电器,机械寿命1000万次,电气寿命与电流大小有关,最大电流切换寿命30万次);
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供电:AC85~265V,支持短路保护,过流保护,过压保护,过热保护;
电源:5V/2A,24V/1.5A,其中24V为独立隔离外供,可用于外部接点、屏、传感器、仪表供电,支持短路、过流、过压、过热保护;
本体功耗:最大功耗5V/0.55A,24V/0.2A;
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带扩展能力:7扩展模块(可以为V80系列任何扩展模块);
通信口:RS232、RS485,支持MODBUS主/从、FREE、CAN(可选)等通信协议(支持通信口对掉,通信任务智能管理等高级功能)通信时延可自

行设定,包括帧超时时间,字符超时时间;最多支持128个通信站;
实时时钟:有(内带实时时钟设置,比较,运算等对应的功能块);
带电池保持RAM:10K字(掉电保持功能,默认掉电保持为4K字);
用户可改写FLASH ROM:2K字(可写来保存用户设置,包括通过屏或通信设置的参数,复位和清除不丢失);
模拟电位器:2*8位,可用于简易设置;
软高速计数:6路方向脉冲(只用一路可达10K,6路全用可达2K,DI的前6路10001~10006可做软高速计数);
测频率:6路(只用一路可达10K,6路全用可达2K);
中断:支持定时、外部IO、计数器比较中断型梯形图;
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在线编程:支持,可在线运行态下对程序进行修改,便于用户的调试(中型PLC功能);
参数监视修改:支持,可对任意变量进行修改和强制,功能极其强大;
功能块:10种接点开关,116种基本功能块,其基本功能块的应用相当灵活,通常一个功能块相当于大多数日系小型PLC的4~9个功能块;
程序上传下载:支持,上传程序与下载程序完全一至;
密码保护:有,并可根据用户要求去掉程序上传功能,确保程序的安全;
输入接点:10001~12048,共2048点(V80目前的扩展模块最大可达154点IO);
输出线圈:00001~01024,共1024点(V80目前的扩展模块最大可达154点IO,未用的输出接点可用做中间线圈,16位对齐);
中间线圈:01025~08192,共7168点(未用的输出接点均可用做中间线圈);
特殊线圈:08193~09984,共1024点(具体的功能请参见V80应用指南);
输入寄存器:30001~30512,共512点(16位);
输出寄存器:40001~41024,共1024点(16位);
掉电非保持型中间寄存器:41024~44096,共3072点(16位);
掉电保持寄存器:44096~48192,共4096点(16位);
非易失保持寄存器:48193~49216,共1024点(16位);
特殊寄存器:49217~49999,共782点(16位);
立即值:0~65535 ;
指针:P0~P15 ;
标签:L1~L150 ;
定时器、计数器、寄存器支持混用,多达9999个;
IO映射表:PLC自动识别和动态生成,用户可在VALADDER软件上直观的看到任一点IO在软件内的地址;
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质量:PLC产品均通过CE认证,部分产品通过国军标五项,所有产品均在长时间高温60度带电老化后才测试,所有产品出厂前均通过30余项严

项严格测试;
培训:全年免费培训;
试用:免费申请试用;
质保:6个月包退,12个月故障包换,24个月包修;
售前服务:多名专业工程师为您提供专业的技术方案;
售后服务:损坏PLC不问原因24小时内先将同型号PLC寄给客户替换;
全天24小时热线电话:13066807878;
设计保证:发现V80重发设计缺陷者,奖励PLC一台,提货价格下浮一个档次(同一缺陷仅限第一个发现者有奖励,并在本公司网站公告);
你提我改:凡对我公司产品提出建设性意见者,奖励PLC一台,提货价格下浮一个档次;
招回证策:如我公司产品出现批量化的质量问题,全部无条件招回;
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王晟磊

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3楼
1.2、PLC定义与选取: 
PLCOPEN将PLC定义为:具有编程能力的固态控制系统

PLC主要的功能就是通过编程后实现用户需要的各种类型的控制功能,前面已经说过在没有PLC之前,大家要通过很多专用电路或者继电器组来完成控制功能。现在PLC广泛的应用于几乎所有的行业中,我们身边的绝大多数产品都是由PLC控制的装备制造出来的。比方说塑料、包装、造纸、冶金、石化、电梯、木工、陶瓷等等。

因为控制的方式不同,以前大家分为过程控制和顺序控制或者离散控制两类,其中过程控制来源于早期的过程仪表控制,后逐步发展为DCS,而顺序控制来源于早期的继电器组,最后发展出了PLC,但随着微电子、软件、硬件和通信技术的发展,目前很多DCS和PLC都采用同样的或者类似技术平台,双方之间区别越来越小,大多数新一代的控制系统都不再区分DCS或者PLC,不过新一代控制器是否叫PLC还是DCS或者FCS、PAC、NCS,这并没有得到广大厂商的认同。特别是网络和现场总线的发展,使DCS越来越没有单独存在的价值,很多的国际大公司都把新一代的控制系统合并了DCS、PLC、IPC、FCS功能。

为了简化各种概念,我们根据项目的大小、项目的重复度把PLC的应用分为工程和OEM两部分,其中工程主要指造纸、石化、冶金、水泥、大型港机等项目特征明显的自动化系统,而OEM主要指各种使用PLC的装备,如电梯、挤出机、包装机、回流焊、点胶机、特种车辆等,”这两大块构成了PLC的最主要的市场。

有朋友会问“为什么不用单片机开发专用控制器呢?PLC的功能大多可以通过使用单片机来开发,而且单片机的成本要低很多,现在一块最便宜的单片机不过几毛钱,而最便宜的PLC都要好几百块。倒底选择PLC做为控制器的标准和理由是什么呢?”

确实有很多控制使用单片机,比方说室内空调控制器,电视机控制器,微波炉控制器等,其中有一些控制器实现的功能还相当复杂。那为什么还有PLC存在的必要呢?

所有的控制方案选择都是通过性能和成本两个方面来考虑的,也就是性价比。

这就像买房子,我们可以用泥沙盖房子,也可以买现成的商品房。如果自己盖房子,我们不光是土建,我们还需要水、气、电、排污等辅助功能,而买商品房我们只需要对其进行装修就可以了。

PLC就是一个商品房,她是模块结构的产品,集成了控制需要的各种软硬件,包括指令、功能块、通信、IO接口、模拟量、温度、运控等各种功能。用户拿到后只需要进行简单的二次开发就可以满足要求,整个过程就像用积木搭一个房子一样。相反用单片机开发一个专用控制系统,从表面的物理成本上是降低了,但是人工和开发进度却不容乐观,一个最简单的单片机系统开发也需要四周左右,而使用PLC可能只需要一个小时。

同时,PLC的可靠性是多年应用和严格实验保证的,无数不同行业不同厂商的应用使其的BUG减至最少,而单片机系统无法保证这一点。所以单片机系统的稳定性和可靠性要低很多,特别是系统刚开发的这一两年内,庞大的维护和升级费用将使你的成本急距上升。

当然如果你的控制对象量很多,而且对于可靠性要求不高,那么单片机一定是你最好的选择,比方说刚才说的空调、电视之类,这些产品的年产量都超过千万台,用单片机开发完全可以做到最低的成本,并且家用电器对于可靠性要求也不高,按两下按键不动,大不了再重新按一下,而在工控场合这是绝不允许的,比方说锅炉该动不动就有可能造成很大的事故。

IPC(工控机)和PLC的选择

比方说球磨机的自动控制系统,用加速度传感器采集球磨机的轴振,再通过傅利叶变换取出球磨机内存煤量的特征频率,用来控制球磨机的供煤速度。在球磨机的控制环境中需要用到像傅利叶变换之类的复杂算法,如果用PLC实现会比较困难,所以最好采用IPC,并用C、C++开发对应的控制算法,如果需要更为可靠的控制,我们可以将IPC的结果再交给PLC来控制。

早在上世纪90年代很多分析报靠认为到2000年以后,PC_BASE(基于PC技术开发)的产品将替代掉大部分PLC,但实际证明他们错了,PLC不光没消失,它还吸收了单片机和PC的很多新技术,越来越有生命力了。现在的产品中的大多数PLC都使用了单片机、IPC和各种专用处理器来实现,应该说PLC是单片机、PC技术的受益者,特别是现代的PLC与PC的分界已越来越小,很多PLC也可以演算一些很复杂的算法,包括傅利叶变换、相似度比较等。

PC_BASE技术在前几年之所以很流行,一方面是因为商用PC在软硬件技术上的积累使其开发成本降低,可供选择的硬件和软件很多,特别DOS和C语言的推广,使大家感到使用PC有更好的可控感。

但随着WIN NT系统的开始,用PC开发控制器的难度越来越高,而可靠性却越来越低,高速的CPU系统使功耗增加,学电子的朋友可能知道,半导体的损坏中最常见的一项是过热损坏,一般硅半导体的结温最多可以承受120度,IPC功耗的增加使其对应用环境的要求也同步升高;另外IPC芯片封装的密度,特别是BGA等高密度封装使其无法在工业的高尘高污的环境中使用。

同时WIN CE或者NT平台下的实时控制也让大家如隔靴搔痒般,不再有当初的那种一切在掌握中的感觉。特别是现在微软的VASTA出来后,对于广大的IPC厂商来说更是一个噩梦,这意味着很多CPU、内存、接口芯片甚至包括软件又要停产换代了,这种频繁的更新换代完全无法适应工控的要求。微软和INTEL现在越来越不把向下兼容当作重点,每一次升级都意味着一次重新开发和投资。  

选择PLC的基准:

数量——对于装备制造厂商而言,单一装备(同样的硬件配置和程序)月生产量500台以下就可以考虑使用PLC,如果超过了这个数量就可以考虑使用专用PLC或者单片机开发的专用控制器。

品牌——各成熟厂商PLC的功能差别不大,品牌的选择更多的是考虑服务和宣传,这需要装备制造厂商根据自己的定位来选择,但品牌在PLC的价值中占有较大有份额,同样点数,同样功能的PLC,不同品牌的价格会有数倍至十倍的差别。

功能——功能的选择不是越多越好,许多功能大多数用户都用不上,但是有一些功能又是PLC的可选功能,比方说实时时钟、电池、RS485、扩展接口等,一般基本功能的PLC价格会很低,但如果选择增加功能价格就会高很多。

可靠性——PLC产品的可靠性与设计、器件、制造工艺相关系,同时也与用户的使用环境和习惯有关系,德维森的V80系列在军品上有相当多的应用,所以在可靠性方面完全是没有问题的。

价格——价格的高低对于量比较大的装备厂来说是选取的关键点,但价格从来都不是PLC唯一的考虑点。

习惯——因为各家PLC的编程习惯均有不同,我们发现很多装备厂商工程师在学生时代学的教程就是日本三菱的,所以习惯上更偏向于日系品牌,但日系编程习惯并不是最好的,认真学习PLC厂商提供的手册是加快了解和学习一种新PLC的关键。 
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补V80-M32DR-AC的玉照 端子为可拔插的,所有塑料件均为阻燃防火ABS+PC料,可耐高温120度; 所有电路均经过三防处理;可在海边盐雾空气中长期工作;

王晟磊

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一、自动化历史回顾:

1.1、PLC & DCS

七十年代开始从传统使用仪表和继电器组对应的两个不同应用领域(过程和顺序控制领域)派生出来DCS和PLC两类产品。这两类产品在初期确有相当多的不同,DCS对于模拟量回路控制这一块更为重视,而PLC对于离散的逻辑控制更为拿手。当时的DCS使用通用CPU,采用解释方式处理程序,而PLC依靠类拟于AMD2910的位块处理器处理逻辑,相对而言在系统结构上,DCS更偏向PC,而PLC更像传统的硬件继电器组(位处理器)。

  

PLC与DCS在经过数十年的并行发展后,突然大家发现DCS和PLC的概念含糊不清了,因为PLC也在体系中加入了通用型的CPU,也大量的使用的DCS或者PC的各种软硬件技术,特别软逻辑PLC在指令处理原理方面与DCS并无二样,只是上位机软件的用户指令不同而已。当然DCS也不是原地不动,DCS在网络通信方面、多DPU协同工作方面、冗余方面都有了长足的发展,并广泛的采用了基于X86的PC_BASE体系架构,充分利用了PC的技术成果。

  

现代的DCS与PLC的差别是相当小的,从具体的技术区分而言,DCS有基于令牌网络的分布式实时数据库,可以通过全量通信来保证每个DPU内的数据映象都是一致的,而PLC更多的关注单机工作,就算是联网,也假定两台PLC之间只需要少量的数据交换,所以采用的主从结构的请求应答方式通信。全量和增量通信并不能说明那一种更为高级或者更好,只能说应用的领域不同,对于实时性要求高的环境增量通信是一种很适合的工作模式,而对于低速的大型控制系统,全量通信却可以很好的保证可靠性和稳定性,可以确保每一个DPU使用的数据都是同基于同一时间切片的,这也就是DCS采用定时扫描的原因之一。

  

在过去数十年的发展进程中PLC与DCS都受到PC技术发展的深远影响,特别是DCS,目前的DCS大多采用PC_BASE结构,对PC技术的吸收也相当彻底,而PLC也在80年代未至90年代的软PLC开发浪潮中大力吸收了DCS、PC的技术,特别是在IEC61131-3标准制定出来后,产生了一系列的以开发软PLC软件的公司,这些公司以欧洲公司居多,这与欧洲公司的开放软件组织成熟有一定关系。同时IEC61131-3有很强的排它性和技术壁垒特性,对于日式PLC的编程方式基本是排斥的,所以相当多的欧洲企业有兴趣进军这个行业,这方面以KW、一方梯队、ISAGRAF、3S等尤为突出,这些公司对于工控软件化和标准化起到了相当重要的作用,目前的各大工控公司在开发新的软件时都会对这几家公司的产品进行深入的研究。

  

最初的软PLC开发大多以PC_BASE为硬件平台,后来一方面PC_BASE限入了低谷,成本和可靠性都很难提升,才慢慢的加入ARM、51、AVR等CPU的支持,并一直强调开发的模块化结构,使移植变得更为容易。

  

目前,PLC通常按点数和价格分成了大中小微几种不同的档次,同时按内部实现技术分成了硬PLC、软编译型PLC、软解释型PLC三种,按结构分成了背板式、模块式、分布式几种。其中大中型PLC更是在功能上加入了DCS和PC的许多功能,使其可以向上吞并一些DCS的市场,如现在很多自备电厂和化工行业都不再使用DCS而改用PLC去完成。另一方面需要引起注意的是现在PLC发展出了许多专用的PLC,包括数控专用、车用、设备专用、安全的、楼宇的等。

  

同时DCS也向下发展了许多有个性的产品,使其可以代替一部分PLC的产品,如淅大中控、淅大中自的某系列产品就做得比较小,只有几个回路,带显示屏,可以满足一些行业的单回路控制需要。

  

从目前来看,PLC与DCS必定将相互交融,在十年后我们一定不会再为控制器选DCS还是PLC而苦恼,因为它们其实是一样的,现在大多数厂商都已认识到了这一点(大多数主流厂商新系统中都将这两者合二为一了),只是大多数用户因为厂商的宣传没到位而没有改变习惯。

 

1.2、现场总线和FCS

在软PLC出现后不久后,一场全新的技术浪潮狠狠的撞了一下工控行业的腰,这就是现场总线。同时基于现场总线派生出了FCS的理念(全分布式的基于现场总线的控制系统),在当初,我也是FCS的拥护者和开发者,深信在芯片能力越来越强,价格越来越低的今天FCS才是未来的控制系统。可在实际的开发和应用过程中,我们发现全分散之后不光成本升高了,维护也变得更困难,因为所有的节点都依赖网络,而网络的可靠性就变成了一个瓶颈。这么长的网线,有任何一段出现短路或者开路都会有致命的损伤,如果采用冗余的网络和系统,则会导致成本大增。并且分散后的逻辑,会因为一个中间节点的故障导致整个系统的重大错误,当然如果用户对分布式控制理念有很深的理解当然没有太大的问题,但事实上让用户工程师理解这么复杂的拓朴结构和考虑这么复杂的现场结构是不现实的。

  

除非是在未来的神经元网络芯片研发方面有新的发展,可以在某一个逻辑运算节点损坏后自动由另一个逻辑节点替代,同时需要更好的基于网络的逻辑编程软件,这个软件可以对于分布式的控制器进行合理的逻辑切分,并且对任一个节点损坏后出现的状况能有合理的处理方式,或是保护或是不理。FCS发展的理想地步是只有传感器和执行器而没有单独的控制器,所有的传感器将自己的参数传给需要的执行器,各个执行器根据网络得到的参数运算并进行控制,同时将自己运算得到的中间值传给其它的执行器。因为有了中间值的问题,所以整个控制网络将变得相当复杂,每个有中间值的点都必需有合理的处理策略,理想的情况下,是当中间逻辑点出现问题后,能由任一个逻辑点进行替代,或者进行合理的保护策略。在可以预见的时间内我们将很到满足所有要求的全新的FCS出现,在通信方面也会变得更灵活和更可靠,但我们有理由相信FCS不会在五年内真正的成为主流控制系统,但FCS的理念会被传统的PLC吸收并消化。

  

在经过若干年的研究后,目前很多工程师形成了一个暂时的共识,那就是:根据现场的实际情况选择分布还是集中,很多情况下一种整体分散局部集中的方式是最适合的。比方在冶金行业,很多现场使用S7-400做为主站,用S7-300做为子站,把子站分布在现场,每个子站负责一个具体的任务或者一个工段。这样一方面当网络出现问题时,各个子站可以很好的处理自己的任务,同时每个子站到设备的距离减至了100米以内,使布线和维护变得相对简单了。

  

现场总线的技术浪潮中有一个很有意思的情况,那就是IEC61158的制定过程,这个过程充分的反应了国际工控业各大利益集团的冲突,大家为了保护自己的利益在长达15年的时间内竟然未能达成一个真正有意义的协议,最后的结果是变成了8种标准并存,后来又扩到了13种(有14种标准,但有一种退出了),标准的范围也从最初的涵盖过程、楼宇、电力等退到了只包含过程控制,这次争论的结果是当时的制定委员会的负责人在标准通过的当天宣布辞职,他说:“太多的标准意味着没有标准”。其实我个人认为做一个统一的标准包含所有行业目前来看不太现实,各个行业的关注点也不同,像一般过程控制大家可能选PROFIBUS等,楼控可以选LONWORKS,数采和单一设备间通信可以选MODBUS等。但同一行业内实在应该制定一个统一的标准,我们很多工程师都会常常为了用V80联西门子或者AB的控制系统而伤脑筋。

  

我个人对PROFIBUS比较有感情,因为在前几年用了两个人年做了一块PROFIBUS的主站芯片,用FPGA做的,把整个PROFIBUS-DP主站的数据链路层的状态机完整实现了。PROFIBUS可以说是一个很好的块通信协议,对于可靠性方面处理是相当完备的,完全是德国人的思维方式,相当严谨,诊断、参数化、配置、诊断、数据交换。PROFIBUS最大的优点是状态机与通用处理器之间的多缓存结构,使通信的实时性、一致性和可靠性得到了充分的保护。

  

但国家把PROFIBUS定为国家标准,这使我感到很搞笑,中国在FF和PROFIBUS之间摇摆了很多年,花了不少钱做了很多工作,但大多是表面工夫,这些研究大多脱离实际应用,或者仅仅是纸上谈兵。为什么我对PROFIBUS定为国家标准感到可悲呢,这是因为西门子等公司已在技术源头捻住了我们的脖子,它们对于PROFIBUS主站技术的封闭使中国至今少有公司能开发主站,这是因为开发主站必然会影响西门子等技术大佬的利益。其实从纯技术角度而言,国内大多数有实力的公司都有能力跳开这些技术壁垒开发自主知识产权的PROFIBUS主从站芯片(本人也在02年开发了一颗主站芯片,但我离开原来的团队后,这个项目就只是自己系统的应用而不能得到升级改进和推广了),可惜的是国家从85开始每年投大量的钱给一些研究所,却完全没有看到出来的成果与应用的结合。PROFIBUS在中国的推广只有在有低成本的芯片和成熟的解决方案出现后才有可能得到大量的应用,目前来说从站的应用已经比较多了,这得益于很多变频器厂商希望能将自己的产品与西门子的控制系统互联。PROFIBUS普级的最终的动力我想一定不会来源于带有官方色彩的现场总线委员会,而会来源于国内的广大工控厂商,为了回避恶意竞争,会有很多厂商把大量的产品出口或者贴牌卖给欧洲,而欧洲严厉的行规使没有PROFIBUS接口的工控产品基本上无法销售,到那时,我想会有更多的朋友和有实力的研发团队投入到PROFIBUS的开发过程中来,希望这个时间尽快到来,这样我也还能够出上一份力。

  

FF协议是一种美式的浪漫主义标准,在美国多增加二十美金的成本对于一个控制器或者传感器来说并不是什么大不了的,但对于广大的第三世界国家,短时间内我们是不太可能接受这么贵的解决方案,而且技术上面也存在着很多的理想化,目前也只有H1在使用,H2已完全废弃,改用工业以太网。每当我看到FF后,总让我想起LONWORKS,我应该是国内比较早用LONWORKS开发产品的研发工程师,2000年我们对LON协议充满了好感,特别是它的人性化的设计、七层协议的完整实现、基于网络变量的组态方式。但在后来若干年中,我们有一种骑虎难下来感觉。1、LON协议太慢了,一个74K网络中一秒最多也不过几十帧;2、协议实现不完整,FT-10A的收发器根本就没有实现P-坚持型载波侦听多路访问协议(P—CSMA),所谓的回避就是减少每一秒钟的发送数据帧数,然后每一帧发三次,这是做了很多实验后再打电话给美国Echelon 公司后得到的正式答复“FT-10A不支持LON协议的P—CSMA”;3、LON的CPU芯片3150其实是一颗早期摩托罗拉的三核CPU,这确实为通信能力的提升带来了很多好处,但仍然不是硬件解析的,所以速度相当慢;4、基于LONMARK的组态软件使用户在现场很难维护,更换任一节点后都需要重新组态和配置,并且过程相当麻烦和缓慢(可能现在的电脑速度上会快很多),这在工控现场是不可思议的;(关于LONWORKS我前些年在21iC网上写了一篇关于LONWORKS的开发经历,大家可以下载看一看)。

  

在现场总线这一节的最后面我谈一谈对工业以太网的看法,在这个盲目推崇以太网和TCP/IP协议的年代,我要对工业以太网泼冷水,在未来的工业系统中以太网的必要性是无可以厚非的,但以太网不是万能的,它在实现与HMI、监视系统的联接方面有超人的优势,这是因为他可以很方便的提供跨区域跨平台的互操作和访问,特别是基于Web的e设备是未来的一个方向,这使广大厂商都在自己的系统里面上以太网上TCP/IP。这是没有错的,这个方向是相当正确的,但是越来越多的工程师和科技工作者希望用工业以太网一网打净所有需要现场总线的场合,这就不对了。工业以太网是一种商业的办公用网络,它在好多个领域是不适合的,1、对时间要求高的系统(实时性、重复性、顺序性);2、对效率要求比较高的系统;3、对成本要求比较高的系统;4、对可靠性要求高的系统。这是因为以太网和TCP/IP协议并不适合于工业的现场层面或者实时层面的通信,其抢占式的总线结构使时间的可靠性得不到保证、多层次的封装导致效率的低下,对于CPU的保贵机时浪费太多、开放过度导致的安全性不够等。对于IP的反思在通信行业上已得到广泛的认同,原本想在3G的时代一定会是IP的天下,但实际的情况发现,在通信中的主干环节IP仍然因为效率低下而无法满足要求(很多国际大公司都在彻底IP的理想上面吃了苦头),而不得不退回去仍使用ATM之类的精干协议。

  

当然很多朋友会提到现在CPU的速度日益上升而成本日益下降,网络带宽日益上升收费日益下降,对于我提出来的这些问题均可以简单解决(实际上如果您亲身开发或者使用后就觉得全不是那回事)。

最后面,我预言未来互联网最大的用户一定是不是人,而是机器,而是开关,而是每个灯泡,当网络进入装备和家居后,一个节点的成本低于50元是可以实现的。今后最赚钱的网络必然不是GOOGLE之类的,而是设备网,如果能有一个制定标准一统江湖的设备网(为用户提供人与设备的接口),那才是最大的市场,现场总线加网关上互联网一定会是今后十年最好的方案。

  

多协议、多层次、专业网络、行业总线将是未来十年现场总线发展的方向,不要跟风,不要选择时髦的不适合你应用的网络或者总线,按应用的场合,未来我们也许真的需要8种现场总线,当然一定不是现在这13种,而是根据应用的场合不同来选择的,同时支持多种协议的网关芯片也将随着装备技术和芯片技术的发展而日益成熟。

  

1.3、PC_BASE

PC_BASE刚出现时也是在工控界引起了很大的反响,那个时代的控制器都是相当贵的,我记得当时一块西屋公司WDPF控制系统的250M硬盘卖5万块,而PC硬件的低成本对于大家来说是相当大的吸引力。当时的工程师分为两派,一派认为PC是为商用开发的,控制界只能吸收其有用的技术,而另一派认为PC技术的广泛应用,有如此之多的软件和硬件资源可供利用,对于控制器的标准化和降低成本有很大的好处。

  

在这个过程中,国内的工控厂商包括DCS、PLC和各种专用控制器都广泛的采用了PC_BASE结构来开发新产品,当时大多使用386和486,其中ICOP的386X_M6117D是其中最好的工业级386 CPU,可惜我只能买到M6117C所以只好改用了MAPLE的486DX4-100M。

  

PC_BASE在近些年的发展之中遇到了一个很大的难题,当初大家之所以选用PC_BASE是因为开发方便,特别是DOS和X86兼容年代,大家可以在一周的时间编写出一个很复杂的控制类程序,在刚有网络的时候,大家通过BBS互通有无,当时感觉有一种一切均在掌握之中的感觉。

  

现在DOS使用者越来越少,于是很多的厂商在引导工程师走WINNT的平台,而WINNT对于底层的屏蔽使广大底层软件开发工程师感到相当郁闷,因为WINNT体系的WDM驱动程序开发需要用到DDK等复杂工具,但如果使用XTOOLS之类的简易开发工具又会让人有一种隔鞋搔痒的感觉,让PC_BASE的开放性和方便性大大的被抵消了。同时WINNT体系的低可靠性让大多数自动化工程师望而止步。

  

2.0以前的WINCE也是一个让人发狂的软件,不光可靠性差,实时性也相当差劲,让人怀疑这玩意只能用来做做显示屏,后来wince2.0出来后还好一点,但个人对WINCE还是有抵触,可能是当初吃苦头吃多了,总认为一个工控产品不适合选用WINCE做操作系统,因为WINCE的系统结构包括兼容性、开放性、图形方面的优点都是针对手持消费类产品的,如PDA之类,对于工控需要的高实时性和高可靠性实在有点不及格。这一方面linux要更差一些,因为linux是为商用电脑开发的,很多公司都在为linux进行减肥并把抢占式的调度机制强行加入linux,从而可以使linux可以用在嵌入式的环境,但WINCE有的缺点它也都有,同时还要更严重,所以也不是一个好的选择。在操作系统方面,其实像VXWORKS和NECLUES之类的可能是一个不错的选择,因为用户多是工业方面的,对系统的可控制性比较强,如果是高要求的开发者还可以买源码,这样如果操作系统内有问题就可以自己调试,我们就曾发现NECLUES操作系统的8019驱动方面有问题,主要是实时高速通信会有堵塞的问题,后来发现这一部分代码是从linux的源码中移植过来的,所以linux也有类似的问题。

  

对于PC_BASE体系更要命的是低档X86的配套芯片都已停产,包括DRAM等,使大家想接着使用386、486、586都不可能了,(我一直很喜欢ICOP的M6117,可惜现在DRAM真是买不到新货,全吃库存了),除非使用旧芯片。同时现在intel和微软已完全放弃了向下兼容的规则,使PC_BASE存在的意义日益减少。没有哪家工控厂商都跟上这两位大佬的更新速度,当你的产品准备面市时,你会发现你使用的所有器件均已停产,你只能上二手市场去买拆机件。

 

在PC_BASE发展过程中大多数厂商都遇到了PC_BASE单体成本高、需要用户有较强的开发能力的问题,使PC_BASE的量很难做大,对厂商的技术支持的能力和要求很高。为此很多工控机的厂商都找到了像KW、infoteam、ISAGRAF、3S这样的软逻辑开发商,利用工控机或者PC104+IO板卡来组成一个控制平台,这种控制平台最大的优点在于可以支持现有PC的各种资源,使监、控可以做在一体,缺点主要是从小型PLC来说,成本太高,从中大型PLC来说点数又太少,同时抗干扰和抗振动方面存在许多架构性问题。

 

这一章结尾,我们谈一谈其它的中高档处理器,在前些年我们花了很多的时间试用过多种不同类型的中高档CPU想选一款理想的处理器而不可得,那个时侯民品方面的工程师都将目光转向ARM,因为大多数情况下在WINCE和linux上开发X86的软硬件和在ARM上开发类似的程序难度差别不大,而且ARM的成本比X86要低很多。我们试用了几种ARM后(当时ADI公司的工业级ARM还没出来)感觉ARM用在工业上面不大理想,大把显示、音频、VGA、以太网MAC之类的功能都在工控常规平台内用不上,而且ARM的抗电磁兼容方面也是一个头痛的问题,对于一般要求的2000V快速脉冲还可以满足,但再向上走就很难做到。目前来说选择可能会简单很多,相当多的工业用ARM、coolfire、AVR、M16使开发者有更多的选择,其中做为控制来说,M16真是一个很合适的处理器,可惜是日本产的。

  

1.4、PLC、DCS、PC的交叉点:

在现有技术的发展过程中,因为IC技术、通信技术、软件技术的高速发展。PLC、DCS、IPC在近几年出现了相当多的交叉和重复,基本上变成了PLC看起来更像DCS,而IPC改头换面之后与大多数的软PLC并无二样,也采用模块化结构,也使用IEC61131-3的五种语言,在使用上面比大多数的PLC更加容易更加偏软件。

  

这些年经常见到一些朋友问到底DCS与PLC的区别是什么,IPC+软逻辑之后是不是PLC?

  

这个问题真是一个很模糊的问题,因为差别实在是太小了。我曾经研发了五年的DCS又研发了四年的PLC,其中更多次使用IPC+软逻辑开发过PLC产品,所以从我们做研发的定义来分辨这几种产品吧。

  

  DCS:

DCS原来设计主要是为顺序控制开发的,大多数执行是定时扫描方式,循环的速度要求不高,多数在50ms~1秒以上可以设,但DCS应用的场合主要是电厂的主控、化工、造纸等,这些场合是一些比较复杂的模型,需要较强的模拟量运算能力,同时大多数DCS都针对不同的行业开发不同的功能块,使用户在使用时不需要自己用PID之类的算法做控制,而是抽象到了模型或者回路这一层。

  

另外DCS的用途点数通常比较多,很多大系统加上中间点可以达到20万点以上,硬IO点数也在数万点之多,如果用一台控制器当然是很困难的,所以大多数DCS在基于网络的多DPU协同工作方面有很强的能力。

  

超强的冗余功能,冗余与热备这是两种完全不同的技术,很多厂商完全混淆这两种概念误导客户,大多数冗余的故障切换时间都在uS级,这是严格的无缝切换,而热备则带有很多的软件特征,切换慢一点的如某公司的400系列某型大型PLC,需要数分钟之久。同时冗余也还有双CPU通过双口RAM和通过串行通信等数种不同的实现方式,这里面带有着相当大的成本和性能不同,用户在选取时需要认真调研。

  

每一个DPU内均有一块实时数据库,实时数据库按站数和内外分成多块,每个站都用广播方式将自己的变量全量发送出去,同时每个站都会接收和更新其它站广播过来的全局变量,这样使每个站都可以实时的得到其它站的数据,从而使DCS可以很好的控制一个大系统。

  

DCS的控制器和HMI(人机界面)通常是合二为一的,这也比较适合大型过程控制的监控室,这使DCS更显示出浓厚的PC根源。

  

DCS的控制网络通常都是封闭的,通过一个历史数据库或者网关与外网交互,同时DCS对于工程师站、操作员站的定义比PLC工程体系要更为清晰和明显。

  PLC:

小型微型PLC倒没什么冲突,因为结构和低成本的原因与其它两类产品完全不同。但中大型PLC因为大量使用PC_BASE技术使其与DCS和IPC+软逻辑基本上没有差别,只是因为这些厂商大多之前就是PLC厂商而且客户群都是PLC的客户,所以他的产品就叫PLC。

  

  IPC+软逻辑:

在十几年前美欧的几个专家在这个问题有过一段很长时间的争论,围绕了一个问题是IPC+软逻辑如何实现才是合理的,因为当时主要有几种声音,一种是完全反对IPC在控制中的使用,因为显而易见的可靠性问题,包括操作系统的兼容性与可靠性如何并重。另一种是完全支持IPC在工控中的应用,并认为要使用标准的PC软硬件,这样才可以使兼容性和开放性的优点充分体现。最后一种是一种折中的方案,把PLC插入IPC内,做为IPC的一个板卡。在实现上面也有这么几种方案:

  

方案一:标准操作系统,包括WINNT(含XP、2000、NT等)、linux、DOS,加软逻辑软件

  

方案二:标准操作系统加PLC卡,这样当电脑死机时控制不会受影响,重启电脑并不影响PLC,同时PLC与PC之间通过共享内存或者双口RAM进行数据交互。使其可以有PC的开放性和各种资源同时可以保证控制部分的可靠性。

  

方案三:重新设计的硬件系统如模块化结构再加上软逻辑软件,使其硬可靠性与PLC完全相同,只是使用了X86的CPU和芯片组而已。

  

方案一,在一些特殊的应用场合有一部分市场,主要是在运控、图像、显示方面有其很大的优点;方案二是一个很保守的做法,但成本方面比较高;方案三其实已经是一个PLC了。

  

1.5、数控系统

数控系统的实现目前也有好几种方案:

方案一:通用PLC带数控功能

这对于需要逻辑控制又需要相对简单的位置控制的用户来说是一个很好的选择,无论是成本和开发难易度都有很多优势,不过通用型的PLC大多没有插补指令(部分产品有),并且不支持G代码,无法与CAD软件进行无缝联接。

  

方案二:专用的数控系统

这种系统有很多使用PLC的平台加DSP加FPGA实现,高档的这种系统可以与CAD软件无缝联接,从CAD导出来的G代码在经过编辑或者不需要编辑下载到控制器内就可以做出各种对应的动作出来。该种系统对于多轴联动、插补、G代码均有很强的支撑能力,同时一般带有显示,可以在运行时同步在显示屏上显示运动的轨迹。

  

方案三:IPC+数控板卡

这是国内数控厂商的主要形态,有灵活性高的优点,但很多系统不支持标准的G代码,而是要用户使用C、C++语言或者VC去编写对应的控制程序,由板卡厂商提供函数库。当然目前大多数情况下是由数控厂商代用户完成这一部分的编程。

这种开发方式的优点是显而易见的,厂商的开发成本低,灵活度高,但是需要数控厂商提供相当多的技术支持,如果客户数量多则厂家很难有足够的支持能力,所以这类厂商大多都希望能开发方案二的数控平台。

  

1.6、楼控

楼宇控制可以说是一个很好玩的行业,价格奇高,但功能却不并复杂,所以现在有很多工程商在使用小点数的PLC组网代替DDC,但在易开发方面相对要差一些(主要是监控软件),主要是楼宇本身是高利润行业,大家对一个点近千元的价格并不感到无法承受,只有当楼市价格下降竞争大了才会有可能重视成本方面。

  

个人认为未来楼控很难作为一个单独的控制器种类存在,而会被其它产品给吞并,例于PLC。

  

1.7、数采

数采行业因为受到了GPRS、GSM等业务的影响,正出现一次比较大的变革,特别是在远距离方面,传统的MODEM、RTU方式正受到很大的冲击,在我们经手的很多环境监控、管道监控、路灯节能、水文监控方面很少有客户能经受GPRS DTU的诱惑。DTU的基于网络和透明通信方式深受大家的喜爱,只是目前DTU的价格相对而言还是比较高,如果能掉到GSM MODEM的价格就比较合适了。除此之外移动对于数据业务的支持还是不够,早期还可以用神州行卡,现在已全部关闭了,只能用全球通,而全球通每月50元的月租实在让人很恼火,一个城市的路灯节能控制器如果全部上GPRS,假设有1000个点,那么每个月就需要5万元的开支,还不包括流量的收费,对于公共事业这还算好,对于工厂或者电梯的监控就很难受了。

  

无论如何GPRS DTU是一个方向,单节点月费用不超过二十元,单节点价格低于400元时将是其大行其市的日子。

  

2、未来的控制系统 

前面讲了这么多历史,下面看看我心目中的未来控制器。

  

经过FCS和现场总线的浪潮后,各大公司好像都累了,这几年大家都在底头为下一代的控制器做各种研发和准备(包括理论和实践),在这个过程中,我们与东芝、AB、思博等公司进行了比较深入的合作和交流同时也有了一些自己的想法:

  

我认为将来的控制器将会分为以下三类:

第一类:

单芯片控制器:

单点价格在10元左右,支持可编程,可以带现场总线或者网络。只需要加上很少的外部电路就可以实现一个可编程控制器的功能。从某种意义上来说这将会改变未来的硬件研发方式,大多数的研发工程师将不用C语言开发产品,而会使用图形化的软件开发,工程师与底层的联系越来越远,软件的模块化、图形化、表格化将是一种趋势。

  

德维森的V60系列可编程智能继电器产品无疑是这种方案的一个实行者,不需要太多复杂功能,成本要相当低,联网功能可选,这样少点数的PLC将是一种比较现实的产品。

  

这一部分的产品目前已经有很多国内外的厂商在做这一方面的研发工作,最大的一个问题在于取舍,那一部分功能是不需要的,那一部分成本是可以减下来的,是否能很清晰的定义和标准化这类产品,使其变成一个和低压电器类似的常规电器,并可以结合FCS的思想把这类产品做到未来的智能家居中去,这样一方面量可以足够支撑成本的下降,也可以加速这种小控制器的标准化。

  

很多朋友可能会想到万可的产品,万可的产品现在价格并不存在这种优势,同时过分的分离使其成本很难达到要求。

  

个人认为这一部分的产品需要一个比较长时间的标准化和一个大的市场的冲击,个人认为可能是在下一代的智能家居方面,很多朋友都找我谈过可不可能做一个很低成本的带无线通信的很少点数的可编程控制器,用于智能家居和智能楼宇方面,但我一直忙于现有产品的研发和市场推广工作,无力再去开辟一个新战场。当然我相信在国内控制器研发日益成熟的今天很快就会有人把这种产品开发出来,需要注意的是基于网络变量的编程软件对于这个行业是不可少的。

  

未来每个灯或每一组灯带一个可编程控制器将不是梦想,我想在未来的三五年之内将可以看到这一类产品的大放异彩。

  

  第二类:

多控制系统的通用平台:

在一个小体积的前提下,有PLC、DCS、IPC、数控等多种控制器,各种控制器之间可以通过光纤或者超高速的串行总线也可以是背板进行互通,大家可以共享数据和信息。IO模块通过串行总线或者背板与CPU进行交互。

  

这种结构必需是一种积木式的结构,大家可以在统一的结构和平台上按自己的需要选择不同价格和功能的控制器、IO模块,比方说你使用的环境是设备控制,不需要复杂的运算,你就可以只选用PLC单元,而半年后,如果用户需要增加历史数据库和监控,那么用户可以买一个PC单元加入现有的控制系统,并通过一些设置和编程从而可以实现他需要的功能,而不需要在边上加一个电脑,当然这个PC单元是模块化结构的而不是通常的IPC。

  

这种控制系统核心是数据的交互和共享,这包括编程环境的整合和开发工具的完备,同一个变量必需在不同的控制器内是同样的数据结构,比方说变量A是由PLC产生的,但DCS和PC端也需要使用,那么应该可以在同一个集成的开发环境内可以从DCS的程序中看到同样的变量A,同时在PC端的数据库和HMI软件上可以使用到变量A。另外PC上的分析软件和优化软件也可以在同一个开发环境内对控制系统的工艺和算法进行寻优。

  

PAC是当前这种发展的一个子集,我个人更希望PAC能在PC方面的功能加强,真正突显出用户方便使用的开放的接口,而不是纯宣传的功能,因为那样才能显示出一个新品种的特点来,否则与传统的软PLC并无二样,就变成了一个纯口号了。

  

这种多控制系统的通用平台是一场软件的革命,从硬件角度来说,目前已有相当多的控制系统是带有这些特性的,比方说东芝公司的未世代综合控制器等,他们在同一个背板总线上可以插入三种不同的控制器,分别是PLC、DCS、PC,在软件方面他们也做了相当多的工作,使其可以很方便的进行跨控制器交互。但软件方面的交互和工具的完备需要一个较长的发展时间,大家可以拭目以待。

  

说到东芝公司,日本人的团结使我感到吃惊,目前多家日系的控制器厂商拥有一个共同的控制系统研究所,这个研究所开发出来的平台和软件可以供这几家公司共同使用,东芝的负责控系统开发的苋总工也是一位相当有远见的专家,与其多次交流均很受益。特别需要注意的是苋先生、德国infoteam的布兰德博士和KW的老总都是白发苍苍的长者,让人感到敬佩的是这几位长者对于技术的执着和深入,而国内我见到很多小伙子二十几岁就开始担心到三十岁还能不能干技术,是不是要换行做管理或者市场。其实工控就像酒一样,时间越长越有味,在中国老一辈还在前线的工程技术人员少的原因主要是因为文革和改革开放初期的全民皆商给破坏掉了,如果不出意外,我想本人到60岁都还会对技术充满兴趣。

  

  第三类:

专用控制器:

我和一位朋友做过一次总结,单一厂商单一种产品或装备,如果年产量超过1000台,都会有人开发专用控制器,这不是悲观,而是因为成本和竞争造成的,比方说注塑机,在以前大多使用PLC,而现在大部分都使用专用的控制器。再比方说回流焊,这以前是西门子S7-200的传统市场,一套PLC加一个PC,现在相当多的厂商在用亚当温控模块或者IPC加板卡的方式做各种尝试,同时已经有不少厂商用单片机开发了专用的控制器。再比方说电梯,这是三菱传统的市场,现在被专用控制器挤掉了一大半的市场,这只是说这几个行业成熟了标准了。

  

但是目前的专用控制器实现方式也有其局限性,如果这个行业的产品都是标准化的,用户没有多少非标需要,那么问题不大,可是如果有需要客制化做改动的,那么选择专用控制器就不是太适合了。

  

这就是德维森推崇的利用通用可编程平台开发专用控制器,也就是用PLC的平台开发专用控制器,这样成本和单片机差不多,却可享受PLC可编程优势,对用户的需要可以进行各种修改,同时还可享受PLC标准的各种接口,比方说网络、通信、数控等,而不需要再去重新开发这些功能。更重要的它的结构是按装备生产厂商需要设计的,可以带液晶或者数码管的显示,用户不需要硬件和多余的点数都被去掉。成本方面比通用的PLC更有竞争力。

 

目前德维森有三个开发平台,一个是中型PLC平台,一个是V80小型PLC平台,另一个是V60可编程继电器平台(软PLC)。中型PLC目前已在相当多的钢铁、石化、电力、造纸行业应用,而小型PLCV80平台将目益向高端前进,目前的功能和性能已可与国外任一家的功能相比美,更在70多个不同的行业得到广泛的应用,特别是新版本软件出来的,使用变得更加方便和强大,大家有兴趣的可以来电试用,V60是一个全新的低成本的微型PLC,性价比相当高,目前主要是在水泵行业使用,用来做智能继电器是最合适不过了。同时我们正在开发下一代的大中小型共用的PLC平台N系列,这个平台将会彻底改变人们对PLC的认识,也将会使PLC在更多的行业得到使用。

  

3、结束语: 

我认为自动化行业可以粗分为三个层面,第一个层面是理论层面,各高校和研究院所的科学家们接承数理化的发展对自动化行业进行归纳和引导,国内这个层面的专家与实践有些脱钩,各高校的同志可能会发现这一点,这个层面是数理化在自动化行业的融合。第二个层面是应用层面,通过选取各家的控制系统针对特定的行业,结合特定的工艺进行工程应用,目前国内相当缺乏有跨行业能力能为行来自动化应用提出归纳性意见的专家,这个层面是行业工艺与自动化技术的融合。第三个层面是控制系统的生产和研究厂商,德维森就处于这个层面,这个层面是电子、软件与自动化行业的融合。纵横三个层面需要大家更多的合作和支持,只有三个层面得到很好的交流和支撑才能使中国的自动化真正的走好走强。

 同时未来的控制系统最主要的工作在于软件和标准化方面,如何打破各大工控厂商和各大利益集团的壁垒是很困难的事情,希望不要像IEC61158一样十五年出来一个完全无用的标准。在这一方面中国的厂商有其先天的优势,因为是后进份子,所以没有包袱,可以选择任何对自己有利的结构和技术,同时传统以来中国产品低价的习惯也会起到很大的作用,先是量变最后是质变!但国内各厂商如何进行合作,通过什么样的方式鼓动大家,使大家愿意放开短时间的小利而放眼全球的大市场是一个很困难的任务,这需要有魄力的企业家和有能力的组织者。

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王晟磊

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高可靠性高性能精品PLC——V80
V80-M16DT-AC/S 简介:增强型16点CPU模块;(增强型与标准型的相比,增加了强大的运动控制功能,两轴联动) //******************************************************************* 输入:8DI(双向光耦,可共阳或共阴,支持脉冲捕捉中断,时延<0.1mS); 输出:8DO(晶体管0.75A/路,内部为10A CMOS管); //******************************************************************* 供电:AC85~265V,支持短路保护,过流保护,过压保护,过热保护; 电源:5V/2A,24V/1.5A,其中24V为独立隔离外供,可用于外部接点、屏、传感器、仪表供电, 支持短路、过流、过压、过热保护; 本体功耗:最大功耗5V/0.2A,24V/0A; //******************************************************************* 通信口:RS232、RS485,支持MODBUS主/从、FREE、CAN(可选)等通信协议(支持通信口对掉, 通信任务智能管理等高级功能)通信时延可自行设定,包括帧超时时间,字符超时时间;最多支 持128个通信站; 实时时钟:有(内带实时时钟设置,比较,运算等对应的功能块); 带电池保持RAM:10K字(掉电保持功能,默认掉电保持为4K字); 用户可改写FLASH ROM:2K字(可写来保存用户设置,包括通过屏或通信设置的参数,复位和清除 不丢失); 支持两轴硬高速计数:50KHZ,AB相,方向脉冲,上下脉冲;(每轴三根线ABZ) 支持两轴硬高速脉冲输出:PTO、PWM,支持多段模式、平滑模式、任意加减速 软高速计数:6路方向脉冲(只用一路可达10K,6路全用可达2K,DI的前6路10001~10006可做软高 速计数); 测频率:6路(只用一路可达10K,6路全用可达2K); 中断:支持定时、外部IO、计数器比较中断型梯形图; //******************************************************************* 在线编程:支持,可在线运行态下对程序进行修改,便于用户的调试(中型PLC功能); 参数监视修改:支持,可对任意变量进行修改和强制,功能极其强大; 功能块:10种接点开关,116种基本功能块,其基本功能块的应用相当灵活,通常一个功能块相当 于大多数日系小型PLC的4~9个功能块; 程序上传下载:支持,上传程序与下载程序完全一至; 密码保护:有,并可根据用户要求去掉程序上传功能,确保程序的安全; 输入接点:10001~12048,共2048点(V80目前的扩展模块最大可达154点IO); 输出线圈:00001~01024,共1024点(V80目前的扩展模块最大可达154点IO,未用的输出接点可用 做中间线圈,16位对齐); 中间线圈:01025~08192,共7168点(未用的输出接点均可用做中间线圈); 特殊线圈:08193~09984,共1024点(具体的功能请参见V80应用指南); 输入寄存器:30001~30512,共512点(16位); 输出寄存器:40001~41024,共1024点(16位); 掉电非保持型中间寄存器:41024~44096,共3072点(16位); 掉电保持寄存器:44096~48192,共4096点(16位); 非易失保持寄存器:48193~49216,共1024点(16位); 特殊寄存器:49217~49999,共782点(16位); 立即值:0~65535 ; 指针:P0~P15 ; 标签:L1~L150 ; 定时器、计数器、寄存器支持混用,多达9999个; IO映射表:PLC自动识别和动态生成,用户可在VALADDER软件上直观的看到任一点IO在软件内的地 址; //******************************************************************* 质量:PLC产品均通过CE认证,部分产品通过国军标五项,所有产品均在长时间高温60度带电老化 后才测试,所有产品出厂前均通过30余项严项严格测试; 培训:全年免费培训; 试用:免费申请试用; 质保:6个月包退,12个月故障包换,24个月包修; 售前服务:多名专业工程师为您提供专业的技术方案; 售后服务:损坏PLC不问原因24小时内先将同型号PLC寄给客户替换; 全天24小时热线电话:13066807878; 设计保证:发现V80重发设计缺陷者,奖励PLC一台,提货价格下浮一个档次(同一缺陷仅限第一 个发现者有奖励,并在本公司网站公告); 你提我改:凡对我公司产品提出建设性意见者,奖励PLC一台,提货价格下浮一个档次; 招回证策:如我公司产品出现批量化的质量问题,全部无条件招回; //******************************************************************* 珠规玉矩,智圆行方!深圳市矩形科技有限公司 全球诚征代理商、合作伙伴、工程服务商、电气成套商! 联系人:王晟磊 深圳市矩形科技有限公司 德维森深圳有限公司 地址:深圳市南山区创业路怡海广场西座18C QQ:404815655 手机:13066807878 tel:0755-26650641 fax:0755-26650642 mail:plcstar@163.com http://www.plcstar.com http://www.techwayson.com //******************************************************************* V80-M16DT-AC/S:建议销售价格 846.0 V80编程软件VaLadder5.11下载地址: http://www.techwayson.com/back/upload/VLadder5.11_Setup.rar //******************************************************************* 为了便于大家的阅读,请大家在我另起的一个贴子里面回贴,这里的回帖我都给您删掉了,不便 之处还请见谅。 回贴区:http://bbs.gongkong.com/detail.Asp?Id=452578

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7楼
二、PLC的分类 这个曾经很简单的问题随着技术的发展,现在越来越复杂,我们看看比较常见的几种分类方式。 a、按系统结构和实现是否有专用的LD指令处理器分为硬PLC和软PLC两类。 硬PLC:大多数传统PLC厂商的中大型PLC都是硬PLC,如西门子的S7-300、400,AB的SLC5、SLC500、Control Logix,三菱的A系列、Q系列,施耐德的quantum系列,包括德维森公司的PPC11和V80都是属于这一类。 软PLC:相当多的小型PLC为了降低成本而使用这种结构(如德维森的V60系列),当然随着CPU的速度的提升,现在也有很多中大型的PLC也使用这种结构,PAC就是属于这一类。德维森公司的PPC22和PPC31也是属于这一类产品。当然软PLC还可以分为编译型和解释型,另外KW还有编译与解释的混合型,一般来说硬PLC比编译型的速度快20倍,编译型的速度比解释型的快20倍。 一般来说硬PLC在同样的速度情况下,可靠性更高一些,同时其在运控、通信、特殊IO信号处理方面也有着软PLC不可比拟的优点,这些具体的技术如果大家以后深入的研究会有一些认识。 b、从点数的大小分类,按ARC组织的分类方法,
实际上目前有些厂商的大型PLC点数可以达到数万点或者数十万点,当然这么大的点数并不一定是好的选择,基于网络的小型控制器分布式控制是未来大型控制器的方向,比方说我们在一些造纸厂和钢铁厂的项目就是这样的一个控制方案。 德维森的V80包括了微型和小型PLC,PPC系列包括了中型和大型PLC范围。 c、按模块的安装方式分为背板式或者是模块式,一般中大型的还都是背板式,而小型PLC多是模块式。 德维森的PPC系列中型PLC均是背板式结构,而V80是模块式结构。 名词解释: ATCS——德维森所有PLC产品的品牌名称 PPC——德维森中大型PLC的系列名称 V80——德维森小型PLC的系列名称 V60——德维森微型低成本PLC的系列名称 德维森PLC产品系列分类: 中型PLC PPC31系列——中大型工程和DACS系统,系统冗余配置 PPC22系列——中大型设备和有特殊要求的PC-BASE系统; PPC11系列——中小工程和生产线控制; 小型微型PLC V80系列——装备制造业的设备通用控制平台 V60系列——替代各种继电器组的低成本微型PLC V80系列小型PLC 标准型()——带RS232、实时时钟、扩展接口、电池保持的RAM 经济型(/E)——RS232、电池 增强型(/S)——除标准型功能外,带双通信口(另带一个RS485),带双轴硬高速计数和脉冲输出

王晟磊

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8楼
高可靠性高性能精品PLC——V80
V80-M16DR-DC/E 简介:经济型16点CPU模块;(经济型与标准型的相比,只有一个RS232通信口,不能扩展,无实时时 钟) //******************************************************************* 输入:8DI(双向光耦,可共阳或共阴,支持脉冲捕捉中断,时延<0.1mS); 输出:8DO(继电器2A/路,内部为5A继电器,机械寿命1000万次,电气寿命与电流大小有关,最大电流 切换寿命30万次); //******************************************************************* 供电:DC18~36V,支持短路保护,过流保护,过压保护,过热保护; 电源:5V/2A,支持短路、过流、过压、过热保护; 本体功耗:最大功耗5V/0.5A; //******************************************************************* 通信口:RS232通信口,支持MODBUS主/从、FREE、CAN(可选)等通信协议(支持通信口对掉,通 信任务智能管理等高级功能)通信时延可自行设定,包括帧超时时间,字符超时时间;最多支持 128个通信站; 带电池保持RAM:10K字(掉电保持功能,默认掉电保持为4K字); 用户可改写FLASH ROM:2K字(可写来保存用户设置,包括通过屏或通信设置的参数,复位和清除 不丢失); 软高速计数:6路方向脉冲(只用一路可达10K,6路全用可达2K,DI的前6路10001~10006可做软高 速计数); 测频率:6路(只用一路可达10K,6路全用可达2K); 中断:支持定时、外部IO、计数器比较中断型梯形图; //******************************************************************* 在线编程:支持,可在线运行态下对程序进行修改,便于用户的调试(中型PLC功能); 参数监视修改:支持,可对任意变量进行修改和强制,功能极其强大; 功能块:10种接点开关,116种基本功能块,其基本功能块的应用相当灵活,通常一个功能块相当 于大多数日系小型PLC的4~9个功能块; 程序上传下载:支持,上传程序与下载程序完全一至; 密码保护:有,并可根据用户要求去掉程序上传功能,确保程序的安全; 输入接点:10001~12048,共2048点(V80目前的扩展模块最大可达154点IO); 输出线圈:00001~01024,共1024点(V80目前的扩展模块最大可达154点IO,未用的输出接点可用 做中间线圈,16位对齐); 中间线圈:01025~08192,共7168点(未用的输出接点均可用做中间线圈); 特殊线圈:08193~09984,共1024点(具体的功能请参见V80应用指南); 输入寄存器:30001~30512,共512点(16位); 输出寄存器:40001~41024,共1024点(16位); 掉电非保持型中间寄存器:41024~44096,共3072点(16位); 掉电保持寄存器:44096~48192,共4096点(16位); 非易失保持寄存器:48193~49216,共1024点(16位); 特殊寄存器:49217~49999,共782点(16位); 立即值:0~65535 ; 指针:P0~P15 ; 标签:L1~L150 ; 定时器、计数器、寄存器支持混用,多达9999个; IO映射表:PLC自动识别和动态生成,用户可在VALADDER软件上直观的看到任一点IO在软件内的地 址; //******************************************************************* 质量:PLC产品均通过CE认证,部分产品通过国军标五项,所有产品均在长时间高温60度带电老化 后才测试,所有产品出厂前均通过30余项严项严格测试; 培训:全年免费培训; 试用:免费申请试用; 质保:6个月包退,12个月故障包换,24个月包修; 售前服务:多名专业工程师为您提供专业的技术方案; 售后服务:损坏PLC不问原因24小时内先将同型号PLC寄给客户替换; 全天24小时热线电话:13066807878; 设计保证:发现V80重发设计缺陷者,奖励PLC一台,提货价格下浮一个档次(同一缺陷仅限第一 个发现者有奖励,并在本公司网站公告); 你提我改:凡对我公司产品提出建设性意见者,奖励PLC一台,提货价格下浮一个档次; 招回证策:如我公司产品出现批量化的质量问题,全部无条件招回; //******************************************************************* 珠规玉矩,智圆行方!深圳市矩形科技有限公司 全球诚征代理商、合作伙伴、工程服务商、电气成套商! 联系人:王晟磊 深圳市矩形科技有限公司 德维森深圳有限公司 地址:深圳市南山区创业路怡海广场西座18C QQ:404815655 手机:13066807878 tel:0755-26650641 fax:0755-26650642 mail:plcstar@163.com http://www.plcstar.com http://www.techwayson.com //******************************************************************* V80-M16DR-DC/E:建议销售价格 545.0 V80编程软件VaLadder5.11下载地址: http://www.techwayson.com/back/upload/VLadder5.11_Setup.rar //******************************************************************* 为了便于大家的阅读,请大家在我另起的一个贴子里面回贴,这里的回帖我都给您删掉了,不便 之处还请见谅。 回贴区:http://bbs.gongkong.com/detail.Asp?Id=452578

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9楼
三、V80的软硬件结构和实现原理 在讲PLC的原理的时候,我们重点以V80小型PLC为模板,其它的中大型PLC就不再多说。 PLC是一种提供给用户进行二次开发的通用控制系统。 大家以前可能学过C语言,比方说C语言常见的编译器有Borland公司的Borland C/C++、微软的Visual C++以及Symantec C/C++和Watcom C/C++等,学习过标准C语法的同志都能看懂任何其它工具写的C语言代码,不同的只是各厂商提供的函数库不同以及工具操作习惯的不同。在不同工具下的移植也是相对比较方便的,大家可以很容易的把用Borland C/C++写的程序用Visual C++打开。 但这一切在工控行业却相当困难,比方说用三菱软件编写的程序,是无法用西门子的软件打开的,如果一个工程师当初学习的是日系的编程习惯,那么给他一份施耐德的程序,他可能要晕一礼拜才能搞明白。 为此,国际上成立了PLCopen组织,它的宗旨是促进PLC兼容软件的开发和使用。PLCopen组织推广的核心是PLC的国际标准——IEC61131,IEC61131标准是由国际标准化组织IEC(国际电工技术委员会)的SC65BWG7工作组制订的。它包括1至8部分,每个部分分别对应于PLC的不同部件或者不同功能的描述和定义,由于PLC标准的制定包含了巨大的利益在中间,所以国外的各大PLC厂商对于IEC61131标准的执行和推广一直并不是特别热心,目前大家比较关心的是IEC61131-3,IEC61131-3是为工业控制系统提供标准化编程语言的国际标准,目前一共制定了五种语言作为PLC的标准,包括LD(梯形图)、IL、SFC、ST、FBD。 PLCOPEN组织把IEC61131-3标准的符合程序分了三级: 1、基本级(Base Level,BL):编程系统开发的程序的基本结构必须兼容IEC61131-3,必须提供编程语言的基本语言元素。 2、符合级(Conformity Level,CL): 3、移植级(Reusability Level,RL): 第二级和第三级是组合使用的,如果符合第二级和第三级则称为全兼容级,能实现跨平台的程序移植。 从我们理解将PLC标准化分为三个层次: 第一个层次是语言的标准化,也就是说各PLC的语法要求一致,工程师学过德维森的V80再用三菱PLC编程,就不需要重新学习编程; 第二个层次是文件的标准化,要求用西门子软件编写的程序,可以用德维森或者任何第三方的软件打开; 第三个层次是目标码的标准化,每种PLC编程软件编写的程序都将编译成它的下位机可以执行的目标程序,如果每种PLC使用相同的目标码,那么上位机编程软件与下位机就可以分离开,用户可以选用自己最适应的软件开发自己的控制程序,并将程序下载给任一种硬件平台,同时配置和资源可以很容易的重定义;同时大家使用相同的通信协议,包括编程通信、现场总线、模块间接口协议,这时用户就可以达到与PC类似的标准化程度,跨系统跨厂商的互联和编程将成为可能。 当然达到这么一致的标准化程度需要很多年的过程,需要工控行业更多的兼并和重组,从现在来看只要能走完第一个和第二个层次就相当不错了,第三个层次可能需要更长的时间。 技术行业最领先的厂商是标准的制定者,但工控行业因为牵涉每个国家的工业、军事竞争力,所以这个行业的标准化也是最困难的,目前欧洲对于IEC61131的热心程度是最高的,因为标准的领导者大多是欧洲企业,而其它国家的厂商明显对此并不是太积极。 就像现场总线国际标准IEC61158,制定花了13年,最后制定了一个包含8种协议的标准,全是标准就意味着没有标准,我们希望IEC61131不要步其后尘。 PLC从系统而言可以分为两个部分:
用户通过使用PC上的编程软件Vladder进行梯形图的编辑,编完后的程序编译下载到下位机PLC内运行。习惯上我们把PC上的软件称为上位机软件,把PLC内的软件称为下位机软件。 上位机软件主要由以下功能模块组成: 1、多语言编辑模块 2、编译模块 3、通信模块 4、IO管理模块 5、调试模块 6、工程和文件管理模块 其中对系统影响最大的是1、2、5这三个部分,这三个部分的好与坏决定了整个PLC软件的好与坏。我们在后面的文档中将专门讲解这一部分的功能和应用。 V80下位机系统分为硬件和软件两个部分 硬件部分可以简单的定义如下:
1、CPU单元:大家注意到上面有两块CPU,其中专用CPU正是用来执行PLC逻辑的,有了它整个系统的速度可以提升20倍左右,通用CPU用于处理其它的工作,包括功能块、通信、IO扫描、运控等。 德维森正在研发的新一代N系列PLC将把通用CPU和专用CPU合二为一,专门开发一颗PLC专用的CPU芯片并将通用CPU、专用CPU、运控MCU合并在一起,中型PLC和小型PLC的CPU也将统一起来,从而达到最佳的性能与成本结合点。 2、固件ROM:用来存放PLC厂商程序 3、LD ROM:用来存放用户的逻辑程序,这一块有48K字的空间,也就是最多可以放下48K步的梯形图指令。 4、RAM:存放用户的数据,也用来暂存用户下载的梯形图程序,实际上梯形图的解算也是在RAM内执行的。 5、实时时钟:年月日时分秒星期,这是一块专用的时钟芯片。 6、电池:保证实时时钟在掉电后的运行,同时使RAM在掉电情况下10年不丢失数据。 7、运控单元:专用的运控逻辑单元,可以完成高速计数和脉冲输出的功能,因为是硬件保证的,所以不用CPU单元的介入,速度高达50K~100K,实际上可以做得更高速,当然这种速度对于步进和大多数伺服来说已经够用了。 8、IO接口:本体模块自带的IO,包括数字量输入、数字量输出、电位器输入,部分CPU模块还带有模拟量的输入输出如M20MAD就有6路模拟量输入和2路模拟量输出。 因为PLC是工作在工业环境,现场情况比较复杂,PLC采集和控制的信号经常并不是共地的,跨步电动势和强干扰是经常存在的,为防止对PLC的损坏,同时为了隔绝各种非共地信号的相互影响和损坏,PLC一般要求IO接口隔离,数字量一般是单路隔离的,而模拟量一般是模拟电路与数字电路之间隔离,所以用户在使用时需核对硬件手册,并根据现场实际情况安排使用。 9、扩展接口:使本体能联接各种扩展模块,对于V80系统,所有的扩展模块都被看成是总线上的一块存储器,这就要求所有的扩展模块上有MCU芯片,几乎可以说V80是所有小型PLC中扩展总线最快的,可以达到2M BYTE。 PLC软件执行的标准框图大家在一般的书上都可以看到,一般的实现分为两类,一类是没有多任务操作系统的,一类是有多任务操作系统的,前者在可靠性和实时性方面有一定的优势,后者对于结构化编程方面有一定的帮助。我们的V80系列属于前一者,而N80系统将支持这两种结构。 实际上的PLC执行情况要复杂得多,但大体流程是一致的。
通信管理单元通常是独立的或者和家务管理合二为一,与硬件间通过中断交互 1、系统初始化:一般小型PLC的系统初始化主要是进行初始化、设置、查找扩展模块等; 2、扫描输入:扫描IO输入信号; 3、执行逻辑:根据用户PLC程序执行逻辑; 4、家务管理:PLC诊断、维护和其它系统程序执行; 5、扫描输出:将逻辑执行的结果输出; 6、通信管理单元:通信服务程序,响应编程软件和其它通信任务。 PLC运行方式: 由上面可以看到PLC的运行是一种循环扫描的运行方式,实际上PLC还有定时扫描和中断扫描共三种扫描方式。 循环扫描:PLC按上图循环执行; 定时扫描:PLC根据用户设置的时间定时扫描,比方说50ms扫描一次,使用这种扫描方式,用户需要保证用户程序在设定时间内一定能扫描完毕,一般PLC使用定时中断和子程序结合起来实现这个功能(这种情况下与中断扫描方式并无不同),但在IO扫描方面会有一些细微的不同,很可能会用到立即刷新IO的功能块UpData_IO。 中断扫描:中断扫描根据外部或者内部中断的激活中断扫描程序的运行。比方说外部IO中断、高速计数中断、定时中断等。 通常PLC都采用上面的三种运行方式中的一种或者几种,用户需要对其有一定的了解,这可以使大家在编程的时候更加清晰,V80支持三种运行方式。

王晟磊

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高可靠性低成本经济型PLC——V60 V60-M16DR-DC/E 简介:经济型16点CPU模块;(编程软件独立于V80,功能简单无通信口,成本低,可靠性高) //******************************************************************* 输入:8DI(双向光耦,可共阳或共阴,支持脉冲捕捉中断,时延<0.1mS); 输出:8DO(继电器2A/路,内部为5A继电器,机械寿命1000万次,电气寿命与电流大小有关,最大电流 切换寿命30万次); //******************************************************************* 供电:DC18~36V,支持短路保护,过流保护,过压保护,过热保护; 电源:5V/2A,支持短路、过流、过压、过热保护; 本体功耗:最大功耗5V/0.5A; //******************************************************************* 通信口:编程口一个; RAM:10K字; //******************************************************************* //******************************************************************* 质量:PLC产品均通过CE认证,部分产品通过国军标五项,所有产品均在长时间高温60度带电老化 后才测试,所有产品出厂前均通过30余项严项严格测试; 培训:全年免费培训; 试用:免费申请试用; 质保:6个月包退,12个月故障包换,24个月包修; 售前服务:多名专业工程师为您提供专业的技术方案; 售后服务:损坏PLC不问原因24小时内先将同型号PLC寄给客户替换; 全天24小时热线电话:13066807878; //******************************************************************* 珠规玉矩,智圆行方!深圳市矩形科技有限公司 全球诚征代理商、合作伙伴、工程服务商、电气成套商! 联系人:王晟磊 深圳市矩形科技有限公司 德维森深圳有限公司 地址:深圳市南山区创业路怡海广场西座18C QQ:404815655 手机:13066807878 tel:0755-26650641 fax:0755-26650642 mail:plcstar@163.com http://www.plcstar.com http://www.techwayson.com //******************************************************************* V60-M16DR-DC/E:建议销售价格 366.0 V60编程软件STCLadder,需要软件的请与我们联系 //******************************************************************* 为了便于大家的阅读,请大家在我另起的一个贴子里面回贴,这里的回帖我都给您删掉了,不便 之处还请见谅。 回贴区:http://bbs.gongkong.com/detail.Asp?Id=452578

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四、硬件简介——CPU模块 V80小型PLC的硬件: CPU模块(前缀M):我们也称之为本体 IO模块(前缀E):我们也称为扩展 辅件:包括电缆、转换器等 4.1、V80的CPU模块分类及分类方法: 1、IO点 数: 40点、32点、20点、16点,还有非标的42点、24点等几种,其中32点和32点以上的我们也称为小型PLC,32点以下的称为微型PLC,只有小型PLC可以带扩展,微型PLC是不可以带扩展的; 2、按供电方式分为: 交流模块(-AC):AC85~265V/50W(0604批次以前的电源模块为25W); 直流模块(-DC):DC24V/3A(经济型的因为不用带扩展所以是DC24V/1A); 3、按IO类型分为: 直流输入继电器输出模块(-DR):DO输出为AC220V/DC24V的继电器,单路工作电流为2A每组继电器的公共端为8A; 直流输入晶体管输出模块(-DT):DO输出为DC24V/0.8A的共阴输出的晶体管模块; 混合型(-MAD):前面的三种型号都只有数字量输入输出,而混合型除带有数字量输入输出外还可以带有一定数量的模拟量输入输出,比方说我们的M20MAD,带有5路DI、7路DO、6路AI、2路AO,其中6路AI也可以厂商改型为DI输入或者是热电阻输入,这在空调、水泵、空压机、水处理设备方面有很强的竞争力; 4、按功能分为: 标准型():带实时时钟、带电池的RAM(用来实现掉电保持和实时时钟供电)、双通信号(1个RS232,1个RS485,两个口都可以编程和接人机界面,RS485口还可以联网和接第三方的从站设备)、2个分辨率为8位的数字电位器、小型的还带有扩展接口; 经济型(/E):没有实时时钟,06年以前的产品不带电池、0605批次以后的都带有电池了、一个RS232通信口(可以编程和接人机界面)、不带电位器、不带扩展接口; 增强型(/S):除了包含标准型的所有功能外,他还带有2路50KHZ的硬高速计数(2路独立的AB、上下脉冲、方向脉冲等多种模式),和2路50KHZ的脉冲输出(20点和16点的是2路100KHZ的脉冲输出,32和40点的模块脉冲输出点是独立的,不占IO点数),而标准型和经济型的只带有6路软高速计数; 非标型():非标型号的后缀通常是一个特定功能的简写,如M40DR/DC-CAN,则是一个带CAN总线接口的非标型CPU模块,还有一部分是客户定制的,则后缀为客户名称的缩写,借设我们帮西门子非标了一款交流供电16点晶体管的CPU模块,则型号为M16DT/AC-Siemens。 5、按使用的环境分: 工业级():满足工业PLC标准IEC61131-2要求; 军品级(/U):温度、振动、冲击等特殊指标满足军标五项中火炮一级的要求; 通过上面的讲解,大家就可以很方便的了解我们型号的含义了。 型号注例1:M32DR-DC-S M——CPU模块(E表示扩展模块) 32——32个IO点(4、5、6、8、16、20、32、40、42分别表示IO点数) D——数字量输入(AD表示模拟量输入,DA表示模拟量输出,MAD表示混合型,RTD表示热电阻,THM表示热电偶) R——继电器输出(T表示晶体管输出) -DC——直流供电(/AC交流供电,空表示5V供电) /S——增强型(空表示标准型,-E表示经济型,其它字母均表示客制化或者非标产品) 型号注例2: M16DT-AC/E表示交流供电16点直流输入晶体管输出的经济型CPU模块。 CPU模块的品种有40种之多,我们就不在这里一一讲解了,大家可以上公司网站www.techwayson.com下载硬件手册。 4.2、V80 32点以上CPU模块的功能:(M40与M32) CPU模块是PLC系统的核心部件,它的基本功能包括:用户程序的执行、通信、调试支持、本体模块IO接口的控制、扩展模块维护和控制等。 一般背板式的PLC或者说中大型PLC,CPU模块都是一个独立的或者说更单纯的CPU模块,但小型PLC,比方说V80他们本身都带有通信、数字量输入输出、高速计数、脉冲输出,像M20MAD上面还带有模拟量输入输出。 很多朋友都认为中型PLC的CPU模块要更复杂,要求更高,其实不然,现在很多高级的小型PLC的CPU模块硬件远比中型PLC的CPU模块硬件要复杂,特别是在可靠性方面,因为小型PLC通常安装的环境更恶劣,用户的使用也远没有中型PLC规范,不接地和安装不规范也是常有的事情,大多都是安装在变频器、电机和接触器边上的,加上中国电网的质量比较差,中线带100多伏的电都是常事,很多在国外使用得好好的产品进了中国后频繁的烧和工作不正常大多都是因为这些原因。这就对我们PLC厂商有了更恶格要的要求。 CPU模块的各种接口功能,我们将在后面有更详细的说明,这里我们就不再多说。 32点以上的CPU模块的外形如下:
图4.1、M40DR-AC外形图 32点以上模块的外形尺寸为198mm×111mm×82mm,通过这张图大家可以清楚的看到左下角为两个DB9的通信端子。 4.2.1、COM1编程接口: 左边一个是RS232通信口,可用来编程和接人机界面,协议是ModBus Slave。COM1(RS-232C)接口为PLC与PC机连接的编程接口(波特率为:1200bps~19200bps),此通讯接口为9 针的D型母接头,其各脚定义如下:
利用VLadder程序与PLC在线联机,COM 1接口的通信电缆连接方式如图2.4所示:
4.2.2、COM2通讯接口: 右边一个是RS485通信口,除了可以用来编程和接人机界面外,还可以多台V80组网成FCS,同时这个口还支持ModBus Slave、ModBus Master、Free三种通信协议和接口(M40DR/DC-CAN的右边DB9内还有一个CAN总线接口); COM 2(RS-485)接口作为PLC 相互连接的接口使用(波特率为:1200bps~38400bps),此通讯接头为9 针的D型母接头,PIN1和PIN2之间PIN3和PIN4之间内置终端电阻,当PLC为最远端时,需要PIN1和PIN2 ,PIN3和PIN4连接。各引脚定义如下:
当用户欲实现PLC与PLC间的相互连接时,则COM 2接口的通信电缆以RS485方式连接,如图2.6所示:
当V80作为RS485网络的最终端时,需要联接终端电阻,用户只需将1与2、3与4分别短接就可以实现终端匹配。  4.2.3、CPU及I/O状态指示灯   本体单元左上角有3个CPU运行状态指示灯和若干I/O状态指示灯,如图4.1所示: RUN——用来表示PLC的正常运行状态,当PLC运行时,绿色LED灯以5 Hz的频率闪动;当PLC停止运行时,绿色LED灯以0.5 Hz的频率闪动。 COMM——用来指示通讯状态,绿色LED灯闪动表示PLC正在发送和接收数据。 ERR——用来指示CPU模块是否可正常运作,如CPU遇到一些诸如电力不足或硬件上的错误而导致CPU无法正常运行时,红色LED灯会常亮,具体的错误信息参见附录。 中间的两排是IO指示灯,一个IO一个指示灯,下面一排24个是输入灯,上面一排16个是输出灯,高速脉冲输出端口没有灯; 4.2.4、运行开关   CPU本体单元的运行开关有3个状态,如图4.1所示,分别是RUN、STOP/PROG和RST: RUN——运行模式,用于程序运行。此模式上电,将把用户程序和系统参数(如通信设置参数等)从备份ROM加载到控制器程序区中运行。带电切换“PROG→RUN”时,直接运行控制器程序区中的调试程序(注意:在RUN模式下请勿下载程序或者在线修改程序)。上电或切换到此模式时,各线圈和寄存器是否保持上一次掉电前的状态均有特殊继电器的设置决定。 PROG——编程/停止模式,可用于程序下载、在线编程和调试。此模式上电,系统重新载入掉电前控制器程序区中的内容,只有在此模式下,才可以进行程序在线修改和写入ROM操作(而在RUN或RST模式下,只可以用Vladder进行状态监视和强制操作)。带电切换“RUN→PROG”或“RST→PROG”时,停止运行程序,此时各线圈和寄存器状态保持不变。 RST——复位模式,用来对系统复位。此模式上电,将清除控制器程序区里面的用户程序,而线圈状态、寄存器和系统设定参数(日历除外)等内容将恢复成默认值。带电切换“PROG→RST”时,用户程序和各变量保持不变(注意:此时请勿在线修改程序)。如需恢得原来的程序,只需重新从RUN模式上电就可以将原来写入FLASH ROM内的程序重新加载进来。 4.2.5、模拟电位器 V80系列PLC配置的2个8位的模拟电位器,如图2.2所示,电位器的位置转换为0至255之间的数值(重复度为±2)存储于2个特定存储器(30001和30002)中,可以通过调节这两个电位器来增加和减小特定存储器中的值(顺时针旋转为增加数值,逆时针为减小数值)。例如,通过调节电位器的位置,可更新定时器和计数器的当前值,输入或修改预设值或设置极值,并且通过分别调节2个电位器的位置,可实现对设定值的粗调和精确调整。 4.2.6、本体IO端子: 4.2.6.1、I/O配置及特性 V80系列PLC的CPU本体单元提供一定数量(如24点数字量输入和16点继电器输出)的I/O接口功能,CPU模块的本体I/O配置如表2.1所示。 表2.1 CPU模块的本体I/O配置 规格 M40DR系列 M40DT系列 M32DR系列 M32DT系列 DC24V输入 24点 24点 16点 16点 继电器输出 16点 —— 16点 —— 晶体管输出 —— 16点 —— 16点 尺寸(W×H×D)(mm) 198×111×82 198×111×82 198×111×82 198×111×82 (1) 数字量输入特性 项目 输入规格 隔离方式 光电隔离 输入类型 漏型/源型 额定输入电压 DC 24V 额定输入电流 7 mA 浪涌电压 35V,0.5秒 工作电压范围 DC 9V ~ 28V 导通状态 高于 DC 15V,2.5mA 关断状态 低于 DC 5V,1mA 公共端设置 8个点共享一公共端 工作指示灯 输入‘ON’时,LED发光 (2) 数字量输出特性 项目 继电器输出 晶体管输出 隔离方式 机械绝缘 光电隔离 输出类型 干触点 MOSFET(源型/共阴) 响应时间 OFF=>ON 10ms以下 15μs以下 ON=>OFF 10ms以下 130μs以下 输出电压范围 DC 5V~30V或AC 5V~250V DC 20.4V~28.8V 额定输出电压 DC 24V或AC 220V DC 24V 额定输出电流 2.0A/点,8.0A/公共端 0.75A/点, 6.0A/公共端 关断漏电流 ———— 0.1 mA 以下 输出使用寿命 机械性 10,000,000次 ———— 电气性 100,000次(额定负载) ———— 公共端设置 8个点共享一公共端 8个点共享一公共端 工作指示灯 输出‘ON’时,LED发光 输出‘ON’时,LED发光 4.2.6.2、本体I/O端子连接图 下面仍以M40DR-AC(/S)端子排布为列,其它模块的端子排布请参见V80硬件手册
  4.2.6.3、本体I/O内部等效电路图
4.2.8、其它硬件功能 V80的CPU模块还带有扩展接口(经济型的没有)、RTC实时时钟(经济型的没有)、增强型的还有运控功能包括HSC和PTO、PWM等。这些功能因为与软件的接合太紧密,我们放在后面的章节中与软件一块进行描述,这里就不再多说了。 4.3、V80 32点以下CPU模块的功能(M16与M20): 32点以下的CPU模块因为外形尺寸不同,所以接口与功能略有不同,我们仅将不同的说明如下。16点的经济型小型PLC V80-M16DR图示如下:
32点以下的标准模块是16点的,这类模块有8个输入灯和8个输出灯 与32点不同的是: 运行开关只有两档,没有单独的复位档,编程档和复位档合二为一了; 编程接口还依然是RS232但用的接插件是一个USB端子,RS485作为可选件放在IO端子上去了(定义参见M16DR的硬件手册); 没有扩展接口; 只有一个系统状态指示灯——运行灯,没有了通信指示灯和报警指示灯; 20点的模块是一种非标的模块,有4路DI没有状态指示灯。 4.3.1、RS485 通讯接口(可选件) 通讯接口COM2为标准的RS-485接口,作为PLC 相互连接的接口使用(波特率为:1200bps~38400bps),同时该接口带标准ModBus RTU主、从、自由通信协议功能,支持各种HMI和组态软件、变频器、第三方带通信产品,此通讯接口为输入接口2的11端子(485-)和12端子(485+),如图2.3所示。
注:只有16点的本体可以选用RS485通信接口,请在定货时与代理商说清楚。 4.3.2、外供电源接口(可选件) 外供24V电源主要用于传感器供电和干接点供电。可以输出24V/300mA,如果负载是容性或感性输出容量应相应减少。 注:只有16点的本体可以选用外供24V电源,请在定货时与代理商说明。 4.3.3、09~12输入端子(可选件) 除了标配的8入8出外,用户还要以选用额外的4路输入,组成20点的PLC12入8出,请注意这四路输入没有指示灯,这四路输入与上面的RS485和外供24V是共用同一组端子。这些可选功能只能由厂商来定制,用户在选购时请与代理商说明。

王晟磊

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4.3.4、I/O配置及特性 M16DR/DT系列PL提供8点输入和8点输出的I/O接口功能,模块I/O配置如表3.1所示。 表3.1 模块I/O基本配置 规格 M16DR系列 M16DT系列 DC24V输入 8点/12点 8点/12点 继电器输出 8点 —— 晶体管输出 —— 8点 尺寸(W×H×D)(mm) 84×111×82 84×111×82 4.3.5、M16DR-AC(/E)模块I/O端子接线图:
4.4、性能参数 表1-1 V80-U系列PLC性能参数表 项目 规格 控制方式 程序周期循环扫描 I/O控制方法 程序每一个扫描周期完成一次刷新 编程语言 逻辑梯形图 最大I/O点数 16点(8DI/8DO)20点(12DI/8DO) 扫描速度 基本指令:0.2μs/指令 应用指令:2至几百μs /指令 程序容量 48k 字 存储方式 RAM(备用电池)、Flash ROM永久存储 输出线圈 9984点(00001~09984) 输入接点 2048点 (10001~12048) 定时器 1.0秒 范围:0至65535秒 100毫秒 范围:0至6553.5秒 10毫秒 范围:0至655.35秒 计数器 16位 范围:0至65535向上计数器 16位 范围:0至65535向下计数器 定时器与计数器数量: 9999个 高速计数器 范围:-2147483648至+2147483647 计数频率:不大于50kHz 2通道 方向脉冲 A/B相 上下脉冲 高速输出 PWM 2通道高速可调脉宽(PWM)输出,最大频率100kHz PTO 2通道高速可调脉冲数(PTO)输出,最大频率100kHz 数据寄存器 输入寄存器 512点 (30001-30512) 类型: 16进制数据寄存器(0-65535) 10进制数据寄存器(0-9999) 保持寄存器 9999点 (40001-49999) 类型: 16进制数据寄存器(0-65535) 10进制数据寄存器(0-9999) 指针(P) 输入范围 16点 (P0-P15 ) 间接寻址方式 使指针指向0,1,3,4类的变量作为间接寻址的运算单元 常数(C) 十进制 # 00000至65535 十六进制 # 00000H至0FFFFH 标签(L) 输入范围 150点 (L1-L150) 日历功能 显示:年/月/日/星期/时/分/秒 通讯接口 1个RS-232口,1个RS-485口 4.5、V80电气性能指标如下: (军品级参数请与德维森公司联系) 项目 规格 电源电压范围 DC18~36V 或AC85~265V 允许瞬间断电时间 符合IEC61131-2标准,10ms(交流或直流)以内,能够继续运行 环境温度 符合IEC61131-2标准,运行:0℃ ~55℃ 存储:-25℃ ~70℃ 湿度 符合IEC61131-2标准,5%~95%RH(非凝露) 抗干扰性 峰峰值:2000Vp-p; 频率:5KHz; 上升时间:5ns; 脉冲宽度:50ns 抗震动 符合IEC61131-2标准,正弦,振幅0.1mm,频率10~57Hz;加速度1.0g,频率57~150Hz,XYZ三个方向各10次。 抗冲击 符合IEC61131-2标准,15g,持续11ms,3轴向各6次 绝缘阻抗 5MΩ以上(DC500V) ,所有外部端子与地之间 接地 第三种接地 (不可与强电系统通用接地) 工作环境 非腐蚀性气体,非可燃性气体,非导电性尘埃 尺寸(W×H×D) 198mm×111mm×82mm 大家要注意技术规格表中的参数,这是V80使用的环境要求,在工控现场,只有更坏没有最坏,比方说有的现场水气和尘雾含量相当高,有的现场电磁环境相当恶劣。大家在使用时需要认真考虑各种环境,增加必要保护措施 4.6、V80 CPU模块的特点: 超强可靠性:全系列通过CE认证,有军标级的PLC; 超大的程序空间——独立的48K步; 超大的数据空间——独立的48K字; 强大的运算能力:32位处理器+硬解题位块处理器; 丰富的功能块:包括带前馈的PID和浮点数运算指令; 强大的模拟量和温度处理能力:智能扩展模块上都有单独的CPU芯片; 强大的运动控制功能:多达256段的多段模式和线性加减速功能; 强大的通信功能:带两个通信口,支持ModBus主从协议,支持自由通信协议,可以与各种HMI与变频器通信; 支持在线编程,在线修改,在线调试; 标准型号带非易失的存储卡、实时时钟、LINK功能、双通信口、带电池的RAM、无限制的定时器等。 用户贴身的特殊功能块,包括测速、防解密等功能块。 V80更具体的特性不再多说了,在后面将根据每个具体的功能进行详解。

王晟磊

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五、V80硬件简介——扩展模块与附件 5.1、V80扩展模块简介: 扩展模块顾名思义,是对CPU模块的扩展和补充,一般脱离CPU模块后不能单独工作。扩展模块,可能也有CPU芯片,但不能在扩展模块内运行梯形图,当然像运动控制这一类高级功能的模块,它也可以执行G指令之类的专用指今,我们仍将其划入扩展模块之列。另外中大型PLC的发展方向正向多CPU方向发展,很多中大型PLC系统内可以同时插上几个CPU模块,有专用于执行梯形图的PLC CPU模块,有专用于过程控制的DCS CPU模块,有专用于数据处理的IPC CPU模块,有专用运控的NC CPU模块,所有的CPU模块都可以插在同一个背板内,各负其责,同时各CPU模块之间还可以进行数据交换,这些模块我们都划到CPU模块去。 V80的扩展模块外型是一致的:
V80最多可以接7个不同的扩展模块,除通信模块外,其它的模块数量均不受限。最多可以通过扩展达到152个数字点和56个模拟点,如果系统的点数仍然不够,我们还可以通过Modbus现场总线联接多台PLC。当然我们也可改选PPC11系列中型PLC,PPC11可以达到2048 个IO点。 扩展模块分类: 扩展模块也有几种分类方式,比方说按功能分为数字量、模拟量、温度、特殊,也可以按模块简易程度分为简单模块、智能模块等。 我们一般习惯还是按功能分,这样更便于用户选择。 数字量扩展模块: 1、 数字量输入模块 E16D:16点数字量输入模块 2、 数字量输出模块: E16T:16点共阴型晶体管输出模块 3、 数字量混合模块: E16DR:8点数字量输入,8点继电器输出模块 模拟量扩展模块: 1、 模拟量输入模块: E8AD1:电流输入模块(0~20mA,4~20mA,±20mA) E8AD2:电压输入模块(0~10V,1~5V, ±10V) 2、 模拟量输出模块: E4DA1:电流输出模块(0~20mA,4~20mA) E4DA2:电压输出模块(0~10V,1~5V) 注:E4DA1与E4DA2的硬件一至,熟悉的用户可以通过拨码开关和接线端子混用。 3、 模拟量混合模块: E6MAD1: 电流输入,电压/电流输出模块(0~20mA,4~20mA输入,0~10V, 1~5V; 0~20mA, 4~20mA输出); E6MAD1: 电压输入,电压/电流输出模块(0~10V,1~5V输入,0~10V, 1~5V; 0~20mA, 4~20mA输出); 温度模块: 1、 热电偶模块: E5THM:热电偶输入模块(5通道7 种输入类型(B、E、J、K、R、S、T型),5路PWM输出); 2、 热电阻模块: E4RTD:热电阻输入模块(4通道3线或4线的PT-100 或 Ni-120,4路比较值或者PWM输出) 特殊模块: 1、显示模块: E5LED:5位7段数码管输出,7位LED发光管输出,6按键输入 5.2、扩展模块的安装和技术指标
图5-1 V80扩展模块的联接方式如上图 因为各种扩展模块的技术指标均不相当,请大家自行看硬件手册。 V80扩展模块的特点: a、 温控模块: E5THM和E4RTD模块均可带有PWM输出,内部还带有PID算法,相当于5块温控仪表。 b、 模拟量模块: E6MAD模块是高速模拟量输入输出模块,可以达到1ms左右的转换速率,对于需要进行高速模拟量控制的比例阀和张力控制等可以选用它。 c、 数码管人机界面 E5LED是串行接口的显示屏,带有5个七段数码管,7个LED,6个按键,用户可以在程序内方便的进行操作。
图5-2 E5LED基于水泵的外形图 d、 扩展模块操作速度快 V80的扩展接口是并行接口,总线速度高达2M BYTE,而且智能型扩展模块均带有MCU芯片,所以能达到其它小型PLC达不到的总线访问速度,对于模拟量、温度量的访问简单方便不占用CPU模块机时。 5.3、V80附件简介: 型号 功能 规格 CBL24 编程电缆 ≧32点V80小型PLC编程电缆 CBL25 编程电缆 ≦32点V80小型PLC编程电缆 CBL27 编程电缆 V60小型PLC编程电缆 CBL41 屏联接电缆 ≧32点V80屏联接电缆 CBL42 屏联接电缆 ≦32点V80屏联接电缆 CBL61 转换电缆 USB转RS232转换电缆 CBL62 转换器 RS232转RS485转换器 扩展模块与附件的使用与设置请详写硬件手册,在此就不再细说。

王晟磊

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六、VLadder编程简介
PLC是提供给用户进行二次开发的产品,需要有专门的编程软件供用户进行二次开发,编程软件的好与坏决定了这个PLC产品的好与坏。

对于用户来说最关心的问题是这么几个:

1、  软件的友善程度

2、  指令的丰富程度

3、  调试的方便程度

目前各PLC厂商的编程软件都或多或少的有一些区别,后起的厂商大多都要跟随前面领先的PLC厂商,比方说日本领先的PLC厂商是三菱和欧姆龙、松下,欧洲的主要是西门子、施耐德,美国的主要是AB。

因为日系产品进入中国的时间比较早,很多学校的教材都是用的三菱PLC,所以日系PLC的接受度比较高,近两年日系PLC中的几个品牌或多或少市场份额有所下降。

西门子是欧洲PLC的代表,特别是在中型PLC方面,他的300和400系列有很强的优势,在冶金行业基本上成为了标准配置。西门子的小型PLC S7-200在回流焊、波峰焊等带有温控的应用场合也得到了

美国AB属于高端产品,其小型PLC的销售比较少,主要是出口美洲的设备上有使用,但其编程软件却是所有PLC编程软件中最好用的。

TWS公司的编程软件叫VLADDER,应该说我们的软件与国外大厂商的软件在功能和方便程度上我们有很多自己的优势。 

具体的编程可以参见软件手册。

王晟磊

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七、V80变量地址命名和分配 V80的地址定义完全吻合Modbus通信协议的定义,其地址分配如下:
1、V80变量类型及说明: 注1:所有未用的输出接点和输出寄存器均可以当中间接点和中间寄存器使用。 2、V80硬件IO与软件内变量关系图
图7-1 IO绑定关系图 如上图所示: 外部开关K1的状态——>通过PLC的输入电路——>当每次IO扫描时,其状态被PLC采集进去——>存储在输入变量存储空间的变量A内——>对应于梯形图中的接点10001。 开关闭合意味着10001导通。 当梯形图运算完成后,假设输出线圈00001输出为ON——>写入输出变量存储空间变量B内,——>当每次IO扫描时,其状态被PLC输出到O端子上面——>驱动负载动作。 00001输出ON导致PLC输出端口运作。 在上图中的01000是一个中间变量,它不与输入输出相关系。 3、V80 IO映射表 如上面所述,PLC IO点的状态通过一块输入输出变量存储单元来绑定IO与梯形图变量之间的关系。那么如何得知外部IO与变量空间之间的对应关系呢? 如下图所示:
如上图所示,因为有很多种扩展模块,而每个扩展模块占用的存储空间是不一样大的,如E16DR占用了16个位的输入IO和16个位的输出IO,而E8AD1电流输入模块占用了32个位的输入IO和8个字的输入寄存器。 在V80中,不需要用户去计算每个模块占用的空间,VLADDER已做完了所有工作,我们可以通过这两种办法来知道每个IO点在PLC内的地址分配,在前面我们讲过, 在程序下载或者从控制器打开后,我们可以通过IO映射表看到模块信息和地址分配情况,这一项功能,我们可以通过双击‘工程管理’栏里面的‘I/O配置表’或者通过菜单‘工程管理’里面的‘I/O配置表’看到下面的画面:
图7-3 IO配置表 IO配置表的左边是PLC带的模块名称,如上图,第一个模块是CPU模块M40DR,第二个模块是E16DR,第三个模块是E8AD1,第四个模块是E5THM。 点击左边模块的名称,则可以从右边的IO映射表看到这个模块带有的IO点以及IO点对应的地址。 如上图,我们选择各个模块,右边可以看到它带有以下IO点数。
如上表所示,PLC可以自动的把所有硬件与软件的映射关系对应起来,用户只要看IO映射表就可以了解每个模块任何IO端口对应的软件变量地址。 当然用户也可以自行编辑IO映射表,包括对任何模块的IO地址进行修改,但我们并不建议用户这样操作,除非您了解您的操作对系统的影响。 在了解了IO映射表的功能后,我们看一看下面的例程:(假设IO映射表与前面的例子一致)
10001和10007都闭合后,00001输出为ON并保持,当10002输入一个脉冲时30001的值输出给40001 对应于前面的IOMAP表,我们可以知道: M40DR第一路输入(10001)为ON并且E16DR第一路输入(10017)为ON时——>M40DR第一路输出(00001)闭合并保持。 M40DR第二路输入(10002)输入一个上升沿脉冲时MOVE功能块执行,将E8AD1的第一路模拟量值(30003)——>输出给E5THM模块的第一路PWM(40001)。 4、故障处理: 综上所述,IO映射表是V80 PLC硬件与软件的对应关系表,相当关键,如果发现实际硬件与IO映射表中的对应关系不一致。我们通常需要查看以下: 1、 首先通过点击软件菜单中的‘工具’下面的‘刷新IO映射表’,让PLC重新获取各模块的IO信息,刷新完后,我们再双击IO映射表看看软件与硬件是否一致 2、 查看硬件是不是好的; 3、 查看扩展模块与CPU模块之间的联接是否良好; 4、 查看供电是否良好,包括扩展模块的供电; 在处理硬件问题后再重新刷新IO映射表;

王晟磊

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16楼
八、V80接点指令 梯形图语言(LD)源自机电一体化的继电器系统的应用领域,它描述一个网络自左向右的能量流。编程语言主要是设计用于处理布尔信号(1=TRUE或0=FALSE)。 梯形图的核心元素包括以下几项:
1、接点指令说明 V80系列PLC提供了10种的接点指令: -| |- (A接点) -|/|- (B接点) -( )- (输出线圈) -(S)- (设置输出线圈) -(R)- (复位输出线圈) -(­)- (上升脉冲输出) -(¯)- (下降脉冲输出) -(M)- (掉电保持输出线圈) -(SM)- (掉电保持设置输出线圈) -(RM)- (掉电保持复位输出线圈) 接点指令为构成梯形图程序最基本的元素。下面概括说明接点指令的意义及用法: 1.1、-| |- (A接点,常开接点) :当对应参考信号状态为’ON’时,A型接点便成为短路状态;若为’OFF’,A型接点为开路状态。 1.2、-|/|-(B接点,常闭接点) :当对应参考信号状态为’ON’时,B型接点便成为开路状态;若为’OFF’,A型接点为短路状态。 1.3、-( )-(输出线圈): 输出线圈实际反应前一级的状态,也就是说若输出线圈的前一级为导通状态,此时输出线圈为’ON’;反之,若输出线圈的前一级为不导通的状态则输出接点为’OFF’。 【示例】
1.4、-(­^)-(上沿脉冲输出线圈):当输出接点的前级有‘OFF’=>‘ON’的变化时,输出接点会产生维持一个扫描周期的‘ON’信号。 1.5、-(v)-(下沿脉冲输出线圈):当输出接点的前级有一‘ON’=>‘OFF’的变化时,输出接点会产生维持一个扫描周期的‘ON’信号。 【示例】
1.6、-(S)-(设置输出线圈):当输出线圈的前一级为导通状态时,对应的输出线圈会被设置为‘ON’并且保持‘ON’的状态直到相同号码输出线圈被复位(reset)才会输出为‘OFF’。 1.7、-(R)-(复位输出线圈):当输出线圈的前一级为导通状态时,对应的输出线圈会被复位为‘OFF’并且保持‘OFF’的状态直到相同输出线圈号码被设置(set)才会输出为‘ON’ 【示例】
1.8、-(M)-( 掉电保持输出线圈):掉电保持型输出线圈与普通输出线圈的工作方式相同,不同的是当断电后再上电会保持掉电前的状态不变。 1.9、-(SM)- (掉电保持设置输出线圈):掉电保持型设置输出线圈与普通设置输出线圈的工作方式相同,不同的是当断电后再上电会保持掉电前的状态不变。 1.10、-(RM)- (掉电保持复位输出线圈):掉电保持型复位输出线圈与普通复位输出线圈的工作方式相同,不同的是当断电后再上电会保持掉电前的状态不变。 【注】:掉电保持的设置在掉电保持线圈表内选择 【示例】 加了掉电保持设置的输出接点会出现一个M的标志。
在这一章我们介绍了德维森V80小型PLC的接点指令格式和使用方法,在后面的编程提升中我们将对V80执行的方法进行更为详细的说明,V80编程的高度灵活和稳定也将在后面给予讲解。

王晟磊

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17楼
九、V80功能块(应用指令) 对于IEC61131来说PLC的指令应该分为函数和功能块两种,在标准中的定义如下: 函数:相同的输入值总会输出相同的输出值,也就是说函数与历史数据没有关系的,如加法、减法就是属于函数; 功能块:相同的输入值不一定会输出相同的输出值,功能块的输出与历史数据有关,如计数器、定时器,它们的输出与历史数据有关; 但在大多数现行的PLC梯形图中,没有严格的区分这两种指令,而是全部称之为功能块或者应用指令,V80亦是如此。这是因为对于用户而言并不需要严格的区分函数和功能块,这些概念主要是针对的PLC厂商的实现。 V80系列PLC的应用指令在构成上分为输入控制、指令名称、操作数、功能输出四个部份。
1、输入控制:V80系列PLC的应用指令,最少要有一个输入用来控制应用指令的执行与否(EN);应用指令最多有三个输入控制,其余二个输入用来控制应用指令不同的作业模式。 功能块的第一个输入控制EN可以选择是否触发有效,如果选择非触发有效,则当EN输入ON时,功能块每一个扫描周期都将执行一次;如果选择触发有效,则当EN端出现一个上升沿的脉冲时,功能块将执行一次。 2、指令名称:指令名称为一缩写的文字,透过此一部份可让用户轻易的了解应用指令的主要功能 (2~4字符)。 3、操作数:操作数是应用指令运算时的参数。可分为输入参数的源操作数(Source)和用来储存运算结果的目的操作数(Destination)两大类。 4、功能输出:功能输出为应用指令运算结果或是状态的输出,如同输入控制一样。当梯形图程序的应用指令在执行时,每一个功能输出的状态(ON/OFF)都有其各自的意义,具体的说明见(V80软件说明书)。有一部分功能块的O1=I1,对于这一类功能块,可以把多个功能块级联起来,如MOVE功能块;而另一部分功能块的O1是功能输出线,比方说比较功能块等。 下面几章我们将以定时器等为例,对功能块进行讲解。 V80的梯形图功能块,功能强大,一个功能块可以当作好几个功能使用,如下面的定时器。

王晟磊

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18楼
十、定时器 V80的定时器分为1、0.1、0.01、0.001S四种时基的定时器。下面是秒定时器的使用说明。  
【说明】 上面的梯形图程序为每5秒钟一个循环的定时器,其动作流程为: 1.假定刚开始40012内存值为零,此时00040=’OFF’,00041=’ON’ 2.当输入信号10012为’ON’后,40012每1秒钟累加1 3.当10012 ‘ON’ 后5秒,40012值=5,此时输出为 : 00040 = ‘ON’, 00041 = ‘OFF’ 4.由于00040 =‘ON’导致I2的输入为’OFF’,连带40012清为’0’ 5.40012=0,00040回至’OFF’,40012再度累加,动作回至步骤

王晟磊

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19楼
10.1、例程:脉冲定时器TP时序(单稳态)
功能:每来一个上升沿,输出一个设定时间宽度的脉冲 该程序用来实现一个脉冲定时器TP的功能,动作过程如下: S1:当10001闭合后,计时寄存器41000每0.1S累加一次,此时00001同时输出为ON; S2:当定时时间到了后(5s),定时器的计时寄存器41000停止累加,00001输出OFF; S3:当10001断开后,计时寄存器41000清零,不计时,此时00001输出为OFF;

王晟磊

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20楼
10.2、例程:接通延时开关
  功能:当输入导通后延时一个设定时间导通 该程序用来实现一个延时开关的功能,动作过程如下: S1:当10001闭合后,计时寄存器41000每1S累加一次,此时00001输出为OFF,00002输出为ON; S2:当定时时间到了后(10S),定时器的计时寄存器41000停止累加,00001输出ON,00002输出OFF; S3:当10001断开后,计时寄存器41000清零,不计时,此时00001输出为OFF,00002输出为ON;

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