西门子模块6AV2123-2MB03-0AX0供应

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2.1plc的定义plc称为可编程序控制器，它是按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想，利用不断发展的新技术、新电子器件，逐步形成了具有特色的各种系列产品，是一种数字运算操作的电子计算机。它是将逻辑运算，顺序控制，时序和计数以及算术运算等控制程序，用一串指令的形式存放到存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟，数字等输入输出部件，对生产设备和生产过程进行控制的装置。 

2.2plc的发展历程1969年dec公司按照gm（美国通用汽车公司）的要求研制了世界上台plc并且在gm公司得到成功的应用。此后公司使plc商品化。plc是专门设计出来用于同继电器产品竞争并逐步取代了传统的继电器。plc作为一种工业计算机，经历了以下几个发展的历程。 

1969－1972为阶段，是plc的初期阶段，在该阶段的各厂家的plc差别很大、没有统一的硬件和软件标准、功能简单、性强，硬件主要以分离元件为主，体积较大、性能较差、性不高。 

1972-为二阶段，在该阶段plc逐步演化为一种的工业计算机，性大大提高，成本大幅度降低，面向过程的梯形图和语句表语言面世，系统逐步向标准化过渡，这些都为plc的普及奠定了基础。 

1981-至今，iec正式发表了plc的标准，各厂家的plc都向规范化发展。梯形图、语句表、sfc语言已经成熟，同时还有和编程语言的接口，其存储能力、运算速度、对模拟量的处理功能已经大大加强，现在的大中型plc已经具有以前dcs所“特有”的经典pid算法、斜坡函数、自适应算法、模糊控制等算法。 

2.3 plc特点和功能 

（1）plc的主要特点。plc的特点是：工作、运行速度快、积木式结构、组合灵活、良好的兼容性、程序编制及生成简单、丰富、网络功能强。 

（2）plc的主要功能。plc系统能很好的完成工业实时顺序控制、条件控制、记数控制、步进控制等功能；能够完成模/数（a/d）、数/模（d/a）转换、数据处理、通讯联网、实时监控等功能。 

多年的实践表明，plc、，是专为工厂设计的，具有根据工作环境要求加固的元件，实时扫描实践及故障诊断功能，故障排除简便，深得用户偏爱。 

plc如此的原因是一个可执行继电器逻辑、顺序功能图、功能块、结构文本、命令目录或其组合的实时或操作系统。若出现故障，其内置装置能保持机械受损，且能保持有序、有预见的顺序。 

2.4 plc的发展趋势 

      有快的逻辑运算和强的逻辑控制、顺序控制能力，在离散控制中有的性，方便简单易学的编程方法，使其在以离散为主的工业自动化领域中有无可争议的地位。

工业计算机控制领域，围绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议，已经发生变革，几乎到处都有plc，但这种趋势也许不会继续发展下去。随着软plc(softplc)控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展，安装有softplc组态软件和基于工业pc控制系统的市场份额正在逐步得到增长，这些事实使传统plc供应商在思想上已经发生了戏剧性的变化，他们面对现实，在传统plc的技术发展与提高方面做出加开放的高姿态。对于控制软件来讲，这是plc控制器的，plc供应商正在向工业用户提供开放式的编程组态工具软件，而且对于工业用户表现得非常积。此外，开放式通信网络技术也得到了突破，其结果是将plc融入加开放的工业控制行业。

（6）过程控制和管理功能。随着plc、dcs和ipc（工业现场控制用计算机）之间的竞争逐步加强，各plc厂家正在逐步将传统dcs所特有的过程控制功能逐步移植到plc中，使其在过程控制领域能够与dcs进行竞争，这方面plc已经了很大的成果。为了满足生产管理的需要,各plc厂家也在其软件开发上增加了管理软件，通过与其plc 的实时通讯采集现场数据 
并通过相应的软件完成生产管理所需要的管理功能。

 对于各种PLC的现场硬件组态和软件调试，通常有经验的工程师应该先花一些时间对自己的现场工作进行一个简单的规划，通常应当采取如下的步骤：   

   （1） 系统的规划

      ，深入了解系统所需求的功能，并调查可能的控制方法，同时与用户或设计院共同探讨之操作程序，根据所归纳之结论来拟定系统规划，决定所采行的PLC系统架构、所需之I/O点数与I/O模块型式。  

    （2） I/O模块选择与地址设定  

    当I/O模块选妥后，依据所规划之I/O点使用情形，由PLC的CPU系统自动设定I/O地址，或由使用者自定I/O模块的地址。  

      （3） 梯形图程序的编写与系统配线  

      在确定好实际的I/O地址之后，依据系统需求的功能，开始着手梯形图程序的编写。同时，I/O之地址已设定妥当，故系统之配线亦可着手进行。  

      （4） 梯形图程序的与修改  

      在梯形图程序撰写完成后，将程序写入PLC，便可在PC与OpenPLC系统做在线连接，以执行在线作业。倘若程序执行功能有误，则进行除错，并修改梯形图程序。

      （5） 系统试车与实际运转  

     在线上程序作业下，若梯形图程序执行功能正确无误，且系统配线亦完成后，便可使系统纳入实际运转，项目计划亦告完成。  

     （6）程序注释和归档  

      为确保日后维修的便利，要将试车无误可供实际运转的梯形图程序做批注，并加以整理归档，方能缩短日后维修与查阅程序之时间。这是职业工程师的良好习惯，无论对今后自己进行维护，或者移交用户，这都会带来大的便利，而且是你的职业水准的一个体现。

以上工作中，复杂的系统规划可能需要几天甚至长的时间，但一个简单的系统规划在一个具有良好的职业习惯的编程工程师手中，可能只需要几个小时。

      这里要强调一个问题，是十分简单但却几乎每个项目都会发生的，那就是对PLC的接线。这往往是经验不足的工程师常常忽略的一个问题。其实，现场调试大部分的问题和工作量都是在接线方面。有经验的工程师应当检查现场的接线。通常，如果现场接线是由用户或者其它的施工人员完成的，则通过看其接线图和接线的外观，就可以对接线的质量有个大致的判断。然后要对所有的接线进行一次完整而认真的检查。现场由于接线错误而导致PLC被烧坏的情况屡次发生，在进行真正的调试之前，一定要认真地检查。即便接线不是你的工作，检查接线也是你的义务和责任，而且，可以省去你后面大量的时间。

基于OPC技术的上位机与PLC之间的通信现代工业控制系统通常以PC机为上位机，通过与现场工控设备如PLC的数据交换与处理，实现对生产过程的自动控制。对于小型控制系统，采用专门的组态软件成本太高，用VB设计监控系统则可以降，但要解决上位机与PLC之间通信问题。以往使用较多的进程间通信方式是DDE(动态数据交换)方式，随着OPC技术的发展和普及，它已成为工业过程控制的通信标准。OPC服务器有两类接口，其中自动化接口主要用于VB、Delphi等开发工具。本文利用罗克韦尔公司提供的OPC接口，用VB编写了客户端应用程序，实现了上位机与AB可编程控制器之间的数据交换。

2  OPC技术简介
OPC(OLE for Process Control—用于过程控制的对象连接与嵌入)是一套以微软对象连接与嵌入OLE、组件对象模型COM、分布式组件对象模型DCOM(Distributed COM)技术为基础，基于bbbbbbs操作平台，为工业应用程序之间提供的信息集成和交互功能的组件对象模型接口标准。OPC实际上是提供了一种机制，通过这种机制，系统能够以服务器/客户端标准方式从服务器数据并将其传递给任何客户应用程序。这样，只要生产商开发一套遵循OPC规范的服务器与数据进行通信，其他任何客户应用程序便能通过服务器访问设备。 
OPC服务器有两类接口:定制接口和自动化接口。定制接口为C++程序服务，自动化接口为VB这一类可使用自动化对象的程序服务。定制接口是服务商提供的，而自动化接口则是可选的，不过OPC会提供了一个叫做“自动化包装器”的动态连接库，用于在两者间转换。
OPC数据存取规范规定的基本对象有:服务器(server)、组(group)和数据项(item)。服务器对象包含服务器的所有信息，也是组对象的容器，一个服务器对应于一个OPC server，即一种设备的驱动程序。组对象除了包含它自身信息外，还负责管理数据项。每一个数据项代表到数据源的一个连接，但它没有提供外部接口，客户端程序无法对数据项直接进行操作，应用程序依靠数据项的容器组对象来对它进行操作。

3  通信实现
3.1  RSLinx的配置
RSLinx是AB可编程控制器在bbbbbbs环境下建立工厂所用通信方案的工具，它不仅提供了多种网络驱动程序，而且提供了快速的OPC、DDE和Custom C/C++接口。本设计中上位机与Logix5550控制器采用RS-232串口方式连接，在RSLinx中要对DF1网络驱动程序组态，设置串口特性:COM1、波特率19200bps、一个停止位、无奇偶校验、全双工、BCC校验码。此外要使用RSLinx的OPC接口作为服务器，还要在RSLinx中对OPC进行配置。
3.2  安装OPC自动化接口服务
若要用VB开发OPC应用程序，安装OPC自动化接口服务，保计算机系统目录下有OPCDAAuto.dll。OPC会提供了一个叫做“自动化包装器”的动态连接库，从OPC会的网站(www.)可下载。在VB环境中，按“工程”的子菜单“引用…”后，弹出对话框，选择其中的“RSLinx OPC Automation 2.0”项，这样才能使用自动化接口。

PLC，编码器，变频器实现同步控制的一种方法简介：变频器与可编程序控制器通过RS485通信连接控制电机速度；可编程序控制器根据编码器测出的现场速度改变变频器频率；触摸屏设定工作参数。

1，设备工作原理简介。

设备的用途为印刷后续加工，全自动覆膜机。

工作方式为把单张纸表面覆一层塑料膜，使印刷品表面看起来亮，并保护印刷表面的图文。比如色拉油的包装标贴，或者某些书籍的封面。

，一张张印刷后的纸张通过直线传送到腹膜滚筒，然后通过滚筒施加的压力，使纸张与薄膜贴合在一起，后把纸张与薄膜接缝处切开，具体的工序不赘述。

2，主要技术难点。由于纸张是一张张的传送到滚筒，薄膜是缠绕在滚筒表面的，要使它们贴合在一起，并且每张纸之间不能有间隙。通俗的讲就是：把一张张的纸，尾相接的贴在一卷薄膜上。纸张通过直线传送到滚筒上，薄膜通过开卷机构附在滚筒上，然后压在纸张表面。

这里，直线输纸机构与滚筒分别有两个变频电机驱动，所以要求两个运动机构的表面线速度一致。只有这样才能使纸张之间腹膜以后不留有空隙，控制精度要求误差不能大于1毫米。纸张的长度是可设定的，比如，某次是要求一万张同等长度的纸张，下一次有可能是另一种长度规格的纸张。滚筒的直径确定不变。

设备安装2个旋转编码器，分别输纸机构与滚筒的线速度，plc根据计算的速度调节变频器的输出频率使它们的线速度保持一致。在计算过程中由于存在圆周率，必需把计算的数据取整。这样经过乘除计算后才能得到比较准确的数据。计算的过程中数据取整只有把数据同时扩大1000倍或者10000倍才能得到比较准确的商。

plc的被除数是有限制的不能太大，否则溢出。在这里选择1000p/r的旋转编码器。就可以直接把纸张的长度分成1000份。并且把数据扩大1000倍。关于这些是具体设计变程过程中选取的。在这里只是说明一下。不再把数据计算一一演算。

根据数据计算结果不停的比较两个数据。依据比较结果加减从变频器的频率，使两个机构的表面线速度保持一致。比较周期为20毫秒，加减的频率单位为0.01赫兹。

3，系统组成。编码器2个，分别输入plc的两路高速计数通道。两个变频器通过plc的rs485通信口改变频率，组成简单的闭环控制系统。具体的关于plc与变频器通过485通信连接不在这里具体说明。大家可以参照modbus通信协议和支持它的变频器手册。具体的方法将在以后的文章里跟大家交流。

1 　引　言

现代控制系统中的模糊控制能方便地解决工业领域中常见的非线性、时变、大滞后、强耦合、变结构、结束条件苛刻等复杂问题。可编程控制器以其高性、编程方便、耐恶劣环境、功能强大等特性很好地解决了工业控制领域普遍关心的、、灵活、方便、经济等问题,这两者的结合,可在实际工程中广泛应用。该文研究了通用模糊控制器在PLC上实现的几种算法,用离线计算、在线查表插值的方法实现模糊控制。
为了满足不同执行机构对控制量形式的要求,采用增量式/ 位置式模糊控制输出的算法,在增量式模糊控制输出时,可实现手动与自动之间的无扰动切换。为了由于频繁动作引起的振荡,采用了带死区的模糊控制算法。此外,一般的在线查表模糊控制器中存在着模糊量化取整环节,即当误差E与误差变化率EC 不等于模糊语言值(例如NB ,NM,NS ,ZO ,PS ,PM或PB) 时, E 和EC 取整,这时从查询表中查到的控制量U 只能近似地反映模糊控制规则,因此产生误差。由于量化误差的存在,不仅使模糊控制器的输出U 不能准确地反映其控制规则,而且会造成调节死区,在稳态阶段,使系统产生稳态误差,甚至会产生颤振现象。文中提出的二元三点插值法可从根本上量化误差和调节死区, 克服由于量化误差而引起的稳态误差和稳态颤振现象。图1 —1 给出了通用模糊控制器的基本组成结构。

2 　通用模糊控制器在PLC 上的设计实现
2.1 　离线部分设计
离线部分的算法设计主要包括以下内容:选择模糊输入、输出变量的论域范围及模糊变集类型；确定各模糊变量的隶属函数类型；输入、输出变量的模糊化；模糊控制规则；确定模糊推理算法；模糊输出变量的去模糊化；按所需的格式保存计算结果生成查询表。

实际应用中广泛采用的二维模糊控制器多选用受控变量和输入给定的偏差E 和偏差变化率EC 作为输入变量,因为它已能够比较严格的反映受控过程中输入变量的动态特性,可满足大部分工程需要,同时也比三维模糊控制器计算简单, 模糊控制规则容易理解。对于多变量模糊控制器可利用模糊控制器本身的解耦特点,通过模糊关系方程分解,在控制器结构上实现解耦, 即将一个多输入多输出(MI —MO) 的模糊控制器,分解成若干个多输入单输出(MI —SO) 的模糊控制器,这样就可采用单变量模糊控制器的设计方法。该文研究了二维通用模糊控制器的设计。为了便于由用户在线控制时决定是增量式输出还是位置式输出,输出变量取调节量的变化U ,这也有利于通过对调节量变化U 的调整, 使系统偏差减少。
由于模糊控制器的控制品质受控制器输出方式的影响,对不同的受控对象提供位置式输出和增量式输出这两种选择方式。www.位置式输出算法的缺点是输出的u (k) 对应的是执行机构的实际位置,如果计算机出现故障,会引起由于u (k) 的大幅度变化而导致执行机构位置的大幅度变化。如果采用增量式算法时,计算机输出的是控制增量Δu (k) 对应的本次执行机构位置(例如阀门开度) 的增量,图2 —1 为增量式输出模糊控制系统框图, 阀门实际位置的控制量即控制量增量的积累

模糊控制算法的实现是通过模糊推理所得, 但该结果是一个模糊矢量, 不能直接用于控制被控对象,转换为一个执行机构可以接受的量。将所有可能输入状态的非模糊输出以同样方法计算后形成如表2 —1 所示的查询表,该表以数据模块形式存入计算机程序中,当一组输入给定时,可由该表查出相应的输出值。该方法将复杂的模糊计算融进查询表中,在实际使用时节省计算时间,并使控制变得简单明了。

2.2 　在线部分设计
计算机离线运算得到的模糊控制器的总控制表经过系统在线反复调试、修改,后以数据模块形式存入PLC 系统内存中,由一个查询该表的子程序管理。查询子程序的流程如图2 —2 所示,图中fielde 、fieldec 及fieldu 分别表示误差E、误差变化率EC 和控制量U 的论域范围。由流程图可知,控制器的调节方式有手动和自动两种, 输出方式有增量式和位置式输出两种。如果输出方式选择为增量式输出,则可以实现手动调节方式到自动调节方式的无冲击切换。

2．2．1 　二元三点插值
给定矩型域上n×m 个结点(xi , yj) 的函数值zij = (xi , yj) ,其中i = 0 ,1 , ⋯, n - 1; j = 0 ,1 , ⋯, m -1 ,在两个方向上的坐标分别为x0 < x1 < ⋯< xn - 1 ,y0 < y1 < ⋯< ym - 1 ,利用二元三点插值公式可计算出插值(u , v) 处的函数近似值w = z( u , v) 。表2 —1 用函数形式表示为Uij = f(Ei , ECj) , 其中i =1 ,2 , ⋯, k1 ; j = 1 ,2 , ⋯, k2 。设某个采样周期的输入为E、EC ,则需求出U = f(E , EC) 的值。
采用二元三点插值法运算相当于E与EC 在其论域内的分档数趋于无穷大, 这样不仅能够满足表2—1 所给出的查询表的控制规则,而且还在控制规则表内的相邻分档之间以线性插值方式了无穷多个新的、经过细分的控制规则, 加充实完善了原来的控制规则,并从根本上了量化误差和调节死区, 克服了由于量化误差而引起的稳态误差和稳态颤振现象,了系统的性能,尤其是稳态性能。