❶ 小弟在此请教一个关于IFIX的知识
GE Intelligent Platforms 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2012-02-10 14:16:20 楼主
组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件,它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,使用灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。简单来说,组态软件是用来开发生产线上的监控画面的软件,一套各行业通用的开发工具。所以在软件的使用过程中,难免会碰到这样或那样的问题。因此,购买软件除考虑价格因素外,还需靠虑供应商的技术支持服务能力。
随着自动化水平的不断提高,组态软件在各行业的工厂里得到了广泛的应用。GE 智能平台的iFIX软件就是其间的佼佼者。下面主要是说一下关于采购iFIX软件的一些注意事项,希望对大家有帮助
iFIX简单分类说明:
首先,先看一下iFIX软件的产品类型介绍,下面将举例说明,先简单说一下几个名词的意思:
iFIX Standard 300点开发版
iFIX Plus 900点运行版
Standard 版:称之为单机版或者独立节点版。能够在单台计算机上运行,如果同时有多台iFIX操作站,安装单机版iFIX软件的这台上位机将不能与其他操作站计算机进行通讯。没有iFIX的ODBC驱动程序。
Plus版:网络版,与Standard版相对应,能够实现多台操作站计算机之间的数据交换。包括iFIX的ODBC驱动程序。
300点、900点:这里是允许iFIX软件与下位(如PLC)进行数据交换的变量个数。iFIX分为150点,300点,900点,无限点这几种版本。
开发版:如果工作站是安装的开发版iFIX软件,则该工作站是可以在线开发,也能连续运行。
运行版:如果工作站是安装的运行版iFIX软件,则该工作站只能连续运行,不能在线开发。
注:iFIX的演示版软件能够支持2小时的开发和运行。点数不受限制。
第一章 设备连接
设备连接是一个工厂数据采集系统需要解决的首要问题,iFIX 可以提供与世界上各种知名设备的方便连接方式,同时提供通讯程序的开发工具包以使用户能将自行开发的非标设备连接到 iFIX 监控系统。下面分几个方面阐述。
1. 连接设备类型:
iFIX 可以连接的设备种类有很多,主要类型有:DCS、PLC、控制器、远程模块、现场总线设备、条码阅读器、智能仪表、称重仪、其它计算机系统或特殊设备。
2. 连接方式:
iFIX 和设备的连接方式主要有如下几种:通过串行口连接,通过工业网络连接,通过标准以太网连接,其它方式如:电话拨号,微波设备,无线电传输,专线连接等。
3. 使用的 iFIX 驱动程序:
iFIX 驱动程序根据开发工具不同,分为 6.x 版本和7.x版本。
6.x版本的驱动程序使用驱动程序开发包 ITK 开发,可以在 WINDOWS 95/98 和 WINDOWS NT 上运行。6.x版本的驱动程序支持在同一台 PC 机上同时运行 8 个不同的驱动程序连接8 种不同设备。驱动程序内置冗余功能,详见冗余系统描述。
7.x版本的驱动程序使用 ASDK或 OSDK ( OPC Toolkit)开发,只能在 WINDOWS NT平台上运行。7.x版本驱动程序提供 OLE Automation 界面,可以脱离 iFIX 单独运行,并能在 VB程序中引用其属性、方法。 此驱动程序采用 COM/DCOM技术,可以以 C/S结构安装运行。即可以进行网络远程控制,如将 Client 部分安装在 iClient 上,通过网络控制 Server 部分的运行,进行远程驱动程序组态,控制运行及状态诊断。7.x驱动程序支持无限设备连接通道定义, 7.x驱动程序大部分同时也是 OPC Server,可以和标准的 OPC Client 连接。
驱动程序列表 点击这里
4. 使用第三方的驱动程序和 OPC Server
GE FANUC 有大量的自动化合作伙伴(CAP),他们在工程中为 iFIX编写了大量商品化的驱动程序和 OPC Server。
5. 设备连接方式分类举例:
iFIX 驱动程序举例说明;
ABH:使用串行口连接 AB DH+ 网络,简单易行,但速度受到串口限制,无需其它 AB 软硬件。驱动程序版本为:6.x
ABR:现使用较多,可以支持 AB 的 KT, KTC, KTX, KTXD 以及以太网卡与 PLC 通讯,还需要 AB 的 RSLinx 软件支持。注意,不可使用 RSLinx Lite版本,所需的 RSLinx版本是:RSLinx for Windows NT and 95 v2.00.97.30 或以上,OEM 版本也可。
MB1:有两个版本,6.x 和 7.x 版,通过串行口连接所有支持 Modbus 串行通讯协议的设备。主要有 Modicon PLC 和其它控制仪表如:Honeywell UDC,UMC,Moore 的控制仪表等。支持 Mobus RTU 和 ASCII 两种通讯协议。当使用其与其它兼容设备通讯时,注意数据类型会与 Modicon 的数据类型有所差别。7.x 版本支持电话拨号连接和无线电连接。
MMP:6.x版本,支持通过 Modbus Plus网络连接Modicon PLC。可支持双 SA85网卡,支持 984 系列和 Quantum 系列 PLC。可支持 WIN95 和 NT,支持的网卡有:SA85、SM85、AT-984、MC-984。
MBE:通过标准以太网卡连接 Modicon 以太网通讯模块。
SIE:通过串行口连接 西门子 S5 PLC 的串行通讯模块 CP525。支持 3964R 协议,也可连接其它支持此协议的西门子设备。
Si7:支持三种方式连接西门子 S7系列 PLC,即:Profibus (L2)、工业以太网(H1)、标准以太网(TCPIP)。三种连接方式:
所需西门子软件:SIMATIC NET
OMR:6.x 版本驱动,通过串口连接 OMRON Host Link,WIN95/98/NT 平台,支持C系列、CV系列、P系列、K系列等。
GE6:使用 GE 的 CCM2 协议与 GE 各种 PLC 通讯。所支持的操作系统平台为 WIN95/98/NT,PLC 类型有:9030/9070系列(通过 CMM711通讯处理器)、系列 1(连接DCU口)、系列 5(连接CCM口)、系列 6(连接CCM或IOCCM模块)。6.x 版本,串口连接。
需要Logi.master5 软件对 PLC 的站点号进行设置。支持 GE 的 Master-Slave协议方式。
G90:使用 GE 的 SNP 协议与 GE 系列 90 PLC 通讯。6.x 版本,串口连接,有 Win95/98/NT平台支持。此协议通讯效率高于 CCM2。
GE9:使用以太网方式连接 GE 9030/9070 PLC,7.x 版本驱动,只支持 NT平台,支持标准以太网卡,但需相应 GE 以太网配置软件,如连接 9070 PLC,
需 GE 智能平台系列 90-70 TCP/IP 以太网软件(Part No:IC651ENS042A)用来组态 PLC 的以太网通讯模块,若连接 9030 PLC,需 90-30/20s 系列软件包(Part No:IC641SWP306L)
第二章 iFIX功能模块
1. 功能模块分类:
根据iFIX组件功能不同,可分为如下三个大类:服务器软件及选项、客户端软件及选项、其它组件及 Internet 产品。由于 iFIX 的真正的 C/S 结构,用户可以根据需要选配适当的软件和选项。可参见下图:
2. iFIX 软件产品:
iFIX 服务器Server :根据数据库点数大小分为 150 I/O,300 I/O,900 I/O,无限点 I/O,包括 iFIX 的IO通讯程序、过程数据库、实时后台处理、历史数据采集等。没有前端界面工具。
iFIX 客户端iClient:分为开发版或运行版,包括前端界面生成工具、VBA、ActiveX支持、安全容器、历史数据采集、实时和历史趋势等。 没有数据库和IO驱动程序,所有数据都要从网络上的 iFIX Server传过来,包括报警、实时和历史数据。
iFIX HMI Pak:是 iFIX Server和iClient的组合,分为 150 I/O,300 I/O,900 I/O,无限点 I/O。
服务器有关选项(Server Option):
iFIX OPC Client connector:使 iFIX 作为 OPC Server,用户的 OPC应用程序可获取 iFIX 过程数据库的数据。
iFIX 冗余 (Rendancy):需要成对购买,使两台 iFIX Server 作为 Partner且作为不同的角色,根据需要进行主备切换,而客户端将此两台计算机作为一台看待。可作网络的自动侦测,角色确定,报警同步等。具体请见冗余部分描述。
客户端有关选项 (Client Option):
iFIX OPC Universal connector:作为 Workspace 的 OPC 工具,可让它与用户的 OPC 应用程序交换数据。
服务器端或客户端有关选项
iFIX Auto Alarm:通过拨号形式向特定的网络节点发送特定的报警点信息。
iFIX Recipe:简单的配方功能,可以下载或上载配方。
SQL Server 7 标准版 和SQL Server 7 客户端:微软标准产品。
VisiconX Enterprise Access ActiveX Controls:一组 ActiveX控件,通过 OLE DB方式获取RDB数据,可以自动生成 SQL 查询命令。可作为 SQL Server 等 RDB 的前端界面工具。
开发工具包:
iFIX Integration Toolkit:提供一组 API DLL,让用户能够通过VC或VB读写数据库,处理报警和历史数据。
iFIX Database Dynamo Toolkit :提供 VC 工具,让用户能够增加 PDB 中的数据块类型,并和数据库原来的 30 几种块无缝集成。
iFIX OPC Toolkit :提供 VC 工具,使用户能够开发自己的通讯程序。此工具包能自动生成驱动程序框架,用户只需根据自己的通讯协议修改部分代码即可。
iFIX System Extension Toolkit:用于将用户数据库与 iFIX前端界面集成,大多用于 OEM 用户。
iGlobalcare:iFIX的全球产品服务
4. 数据库大小计算
iFIX 的价格是按照数据库的大小和功能而定,数据库的大小又是根据用户所使用的 点数类型和多少决定。
总的说来,参与计算的 TAG 类型均与输入输出有关,可将所有硬件上要传到 iFIX数据库中的点和所有从 iFIX中写到硬件上的点相加,一个开关量点算一个 I/O,其他中间变量 TAG,如计算、判断、累计、定时等均不记入I/O总数。
第三章 iFIX网络结构
1. 客户机/服务器(C/S)结构
Intellution 软件设计从一开始就非常注重网络结构,从公司的最早期产品就贯穿了客户机/服务器结构。在所有同类产品中,其网络功能是最强的。其显着的特性如下:
支持软硬件及协议:可以连接各类以太网连接方式,支持的通讯协议有 NETBEUI和TCPIP。但需注意,同时只能使用一种协议。
组件配置自由:主要的组件部分为 iFIX Server、iFIX Client 和 HMI Pak。可以根据具体功能需要在网络上选择安装相应软件。
网络数据库:iFIX 的所有数据在网络上都有唯一的标识,格式为:Server.Node.Tag.Field。其中 Server 表示数据为FIX还是其他,Node是iFIX实时数据库的节点名即其网络上的唯一标识,一般将它与计算机的名字相一致。后面的 Tag对应过程变量,Field 对应相应参数。 IFIX的数据库是真正的分布式数据库,用户可以从任何一个客户机上通过网络将 Server的数据库调出来进行各种操作,包括增加、修改、删除Tag定义等,而且所作操作为在线组态,即无需重新加载数据库,修改即能生效。由于数据库是分布式的,所以任意客户机均可获得任意服务器上数据库的数据。这样,用户只需根据现场的IO来考虑服务器数据库的大小即可,举例如下:
在客户机iClient上可以看到所有在 HMI Pak上和iFIX Server上的IO数据和报警等其他信息。
网络报警:iFIX数据库中可以定义各种报警类型,并支持无限报警区定义,所有的报警均发生在服务器端,客户端可以看到的报警均为服务器传过来的实时网络报警,用户在客户端上所作的报警操作也是直接作用在服务器的报警源上的。同时,iFIX可以支持各种其他网络报警方式,如可以进行报警的无线寻呼呼叫、报警电话自动拨号等多种复杂方式。有现成的第三方报警处理软件可以加强以上功能。
网络历史数据:所有历史数据均可存放在任意一台以太网上装有 iFIX 的计算机中,客户机上的Chart Object可以读取相应网络路径上历史数据文件中的数据。所以,历史数据可以存放在SCADA Server上或任意一个客户端计算机上。
I/O通讯的网络操作:只有在 7.x 版本的通讯程序中可以使用网络远程操作。可以将7.x 的驱动程序的客户端部分与iFIX Client一同安装,然后可以通过网络控制I/O Server的运行,在线组态,故障诊断等。
2. iFIX WAN 连接方式
拨号网络:
iFIX支持的拨号网络可以通过公共电话网或专线等其他方式,可以实现的功能与普通局域网相同,但速度会比局域网慢,注意使用此方式时,要使用NT Server 并安装远程拨号服务RAS,原因在于只有NT Server才支持多个拨号连接。
iWebServer:
通过 iFIX 的组件 iWebServer 可以将iFIX的实时数据在广域网上发布出去,用户可以通过标准的浏览器看到实时信息。
环境设置:iClient+iWebServer+IIS4.0。其中IIS提供标准的WWW服务,是在 NT Server环境中的,如在 Workstation 上,可用 Peer Web Service实现。
操作原理:实时数据的传播过程是这样的,iClient 将实时数据从iFIX Server的数据库读过来,iWebServer将此数据进行转换,所有 iFIX 标准图形通过 iWebServer 的工具转换成 HTML格式文件和JDF文件,JDF文件中的 Applet 将数据从iWebServer中取出,在标准的浏览器中动态更新。在浏览器中可以显示动态数据,动态图形,实时和历史趋势,报警信息等。用户可以选择 Play Back选项,此功能为微软标准功能,可以回放历史数据和历史趋势。IWebServer的数据可以用过代理服务器和网络防火墙。
第四章 企业系统集成
iFIX 所应用的新技术在企业级系统集成中起到了关键性的作用,它的各种组件能够将企业的各个部分紧密地连接在一起,完成一个从设备一直到企业决策的一体化信息系统。
1. 关系数据库连接
iFIX的过程数据库和其 HMI 组件将现场的数据采集到过程监控的计算机中,与企业的其他部分如 ERP 或 MIS 系统的连接则由iFIX的其他功能组件完成。在大多数的 MIS 系统中均会有一个关系数据库,常见的有:ACCESS、SQL Server、Oracle、Sybase、Informix、DB2等,iFIX 同上述关系数据库交换数据的方法主要通过ODBC和OLE DB。这两种方法的连接方式主要说明如下:
ODBC:
使用此方式作连接主要有两种类型:在iFIX中使用关系数据库的ODBC驱动程序;在关系数据库中使用 iFIX的ODBC驱动程序。
在 iFIX 中使用 ODBC 驱动连接有如下几种方式:
1.1 在 PDB 中使用 SQL 数据库块,操作原理是:
- 使用控制面板中的ODBC数据源添加关系数据库源
- 在 iFIX系统配置中配置上述数据源的ODBC任务
- 在存放数据表的关系数据库中加入一张表存放要执行的 SQL 命令
- 在 PDB 中定义相应的 SQT和SQD块,执行上述表中的命令,并存入相关数据。
1.2 在iFIX中使用 VBA 直接定义 ODBC 数据源,调用相应方法读取数据,然后将数据直接显示或写入iFIX数据库。
在关系数据库中使用 iFIX 的ODBC驱动程序获取数据
可在相应关系数据库中建立一张表,使用链接表或输入表,可使用的数据类型为iFIX历史数据和实时数据,然后通过查询的方式建立所需的数据表。
OLE DB:
此方式多用于在iFIX中查询关系数据库的数据, Intellution 有现成的组件 VisiconX 通过 OLE DB 驱动与相应的关系数据库通讯,VisiconX 是一套企业级关系数据库连接查询工具,实际是通过 ActiveX 的形式提供查询连接。用户无需编程便可以通过这些控件显示关系数据库中指定的表或查询结果,若有复杂的查询条件,用户可以通过 VisiconX的SQL 向导自动生成查询命令。
如用户的VBA开发能力较强,也可用VBA命令通过 OLE DB的引擎进行数据交换。
2. ERP系统连接
ERP 系统最大的供货商是 SAP,Intellution 与EnvisionIT Software 紧密合作,完成了两个与SAP R/3系统连接的标准对象组件。这两个组件是 FIX SCADA Object 和 Visual Batch Object,这两个 Object 连接相应的 SAP 对象或其 PP-PI模块。提供双向的数据交换。其与FIX的数据交换通过 EDA界面完成。
同时,Intellution 与OSI共同工作, 提供了通过PI与SAP R/3连接的通道。通过此通道可以连接 SAP的 PP-PI、QM、PM模块。
以上所有连接方式的模块均需要从第三方购买。
3. COM/DCOM、ActiveX 应用连接的有力工具
iFIX软件对COM/DCOM、ActiveX的支持提供了标准的应用程序之间连接的通道,任何第三方软件或系统,如果它支持以上标准,则可以很方便地与iFIX集成。支持COM/DCOM的软件均可在 iFIX 的VBA界面中直接应用,方法同引用 MS Office的组件一样。Intellution 的 Workspace 是超级容器,可以插入任何 ActiveX控件,同时,它的Secure Containment又会屏蔽出错的 ActiveX控件,保证系统的稳定运行。
如 AutoCAD,只要安装了AutoCAD,就可以将其所带的ActiveX控件插入iFIX的画面中直接显示AutoCAD的设计图。
各种仪表和操作板也可通过 ActiveX的方式插入iFIX画面中,简单与数据库点做一个连接即可快速成图。
4. OPC 兼容性
Intellution 是OPC(OLE for Process Control) 基金会的发起人之一,在 iFIX产品的各个方面均支持直接的OPC方式数据交换,包括 OPC Server和OPC Client。
Intellution 的 OPC 驱动程序可以连接 Intellution 自己的 OPC Server 或 任何第三方的 OPC Server,并提供OPC Server上的浏览功能,遵循最新的 OPC标准。
5. Integration toolkit 用户工具包
iFIX提供了Integration toolkit 作为用户应用集成的工具,它提供了 VC 和VB的标准接口,用户将其提供的库连接到用户程序中即可对iFIX的数据库、报警和历史数据进行操作,通过这种方式,可以将iFIX的数据以任何用户需要的格式传出来到任何地方,包括可以做跨平台的网络数据传输。
第五章 iFIX 冗余系统
iFIX 的冗余支持可以分为五层功能,即PLC级、工业网级、SCADA级、LAN和VIEW 客户端级。
PLC 级冗余支持指对双 PLC 的支持,此项支持在 Intellution 驱动程序中配置, 即可以将下面冗余的 PLC 站号以主备 PLC 的形式定义。工业网级冗余即Intellution的驱动程序可以支持双工业网卡冗余,即常说的双通道,LAN冗余指iFIX可以直接支持双以太网卡,即两个 NetBIOS 会话之间的冗余或两个TCPIP地址之间的冗余。
SCADA 级和客户端级冗余共同工作,构成 Auto FailOver 的功能,如要使用上述功能,需要购买 iFIX 的 Rendancy 组件选项,而且此选项成对随 SCADA Server 购买。
安装在SCADA_A 和 SCADA_B 上的软件:
1. iFIX HMI Pak
2. iFIX Rendancy 选项(随 iFIX安装时已安装)
安装在客户机上的软件:
iFIX Client
硬件连接:所有计算机通过以太网连接。SCADA服务器与硬件设备连接。
功能描述:
数据采集:SCADA_A 和 SCADA_B上的过程数据库的定义是完全一样的, 两台机器上的IO通讯同时进行。SCADA_A配置成主机,SCADA_B配置成备用机。以上在 SCU中完成。
冗余切换过程:在客户机一端设置远方服务器名时使用以下方式:逻辑名只有一个:LINE1,实际的名字是两个:SCADA_A和SCADA_B,在选取数据源时,只会看到一个远端的计算机节点名:LINE1。服务器设置SCADA_A的Partner是 SCADA_B,SCADA_B的Partner是SCADA_A。正常情况下,两台SCADA同时读取硬件数据,但是客户端只从主服务器读取数据,即客户端只能看到 LINE1来的数据,报警和历史数据采集。iFIX内部有网络变量TAG,SCADA_B不断通过以太网检查 SCADA_A的状况,如发现她出了故障,便将主备角色进行切换并将其成为主服务器的消息发给客户机,客户机立即会将数据源切换到备用服务器,整个过程时间约为1-2秒,由于数据采集在两台服务器上同时进行的,故不会发生丢失,并且 iFIX冗余选项可以进行网络报警同步,保证报警的一致性。
系统修复过程:当主机修复后又回到网络中时,可以在客户端将主备状态重新手动切换回来。所有操作可以通过iFIX安装时带来的网络和冗余角色操作画面完成。确定了上面这几个问题以后,就已经可以定好所要采购软件的规格标准了。组态软件是用来开发生产线上的监控画面的软件,一套各行业通用的开发工具。所以在软件的使用过程中,难免会碰到这样或那样的问题。因此,购买软件除考虑价格因素外,还需靠虑供应商的技术支持服务能力。
❷ 什么是PAC,PLC,DCS
PAC
PAC的概念是由ARC咨询集团的高级研究员Craig Resnick提出的,在谈到创造这个新名词的意义时,他认为,“PLC在市场相当活跃,而且发展良好,具很强的生命力。然而,PLC也正在许多方面不断改变,不断增加其魅力。自动化供应商正不断致力于PLC的开发,以迎合市场与用户需求。功能的增强促使新一代系统浮出水面。PAC基于开放的工业标准、具多领域功能、通用的开放平台以及高性能。ARC创造了这个词,以帮助用户定义应用需要,帮助制造商在谈到其产品时能更清晰。”
PAC的概念定义为:控制引擎的集中,涵盖PLC用户的多种需要,以及制造业厂商对信息的需求。PAC包括PLC的主要功能和扩大的控制能力,以及PC-based控制中基于对象的、开放数据格式和网络连接等功能。
PAC基本要求:
◆多域功能(逻辑、运动、驱动和过程)——这个概念支持多种I/O类型。逻辑、运动和其他功能的集成是不断增长的复杂控制方法的要求
◆单一的多学科开发平台——单一的开发环境必须能支持各种I/O和控制方案
◆用于设计贯穿多个机器或处理单元的应用程序的软件工具——这个软件工具必须能适应分布式操作
◆一组de facto网络和语言标准——这个技术必须利用高投入技术
◆开放式、模块化体系结构——设计和技术标准与规范必须是在实现中开放的、模块化的和可结合的
PLC
1、PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:
“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
PLC的特点
2.1可靠性高,抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
2.2配套齐全,功能完善,适用性强
PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
2.3易学易用,深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
2.4系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
2.5体积小,重量轻,能耗低
以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。
3. PLC的应用领域
目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类。
3.1开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
3.2模拟量控制
在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。
3.3运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
3.4过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。
3.5数据处理
现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能,可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置,或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
3.6通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展,工厂自动化网络发展得很快,各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能,纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口,通信非常方便。
4. PLC的国内外状况
世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司(DEC)研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成,可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用,可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言,并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
20世纪70年代中末期,可编程控制器进入实用化发展阶段,计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说,这个时期发展了大型机和超小型机;从控制能力上来说,诞生了各种各样的特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合;从产品的配套能力来说,生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前,可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前,我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外,无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较着名的PLC生产厂家。可以预期,随着我国现代化进程的深入,PLC在我国将有更广阔的应用天地。
5. PLC未来展望
21世纪,PLC会有更大的发展。从技术上看,计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上,会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现;从产品规模上看,会进一步向超小型及超大型方向发展;从产品的配套性上看,产品的品种会更丰富、规格更齐全,完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求;从市场上看,各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破,会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面,会出现国际通用的编程语言;从网络的发展情况来看,可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS(Distributed
Control
System)中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展,可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
DCS
DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System),在国内自控行业又称之为集散控制系统。
即所谓的分布式控制系统,或在有些资料中称之为集散系统,是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。在系统功能方面,DCS和集中式控制系统的区别不大,但在系统功能的实现方法上却完全不同。
首先,DCS的骨架—系统网络,它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性,起着决定性的作用,因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说,它必须满足实时性的要求,即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度,是指在无论何种情况下,信息传送都能在这个时间限度内完成,而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此,衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率,即通常所说的每秒比特数(bps),而是系统网络的实时性,即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠,无论在任何情况下,网络通信都不能中断,因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求,系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样,一方面可以随时增加新的节点,另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态,以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中,各个节点的上网和下网是随时可能发生的,特别是操作员站,这样,网络重构会经常进行,而这种操作绝对不能影响系统的正常运行,因此,系统网络应该具有很强在线网络重构功能。
其次,这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制(DOS)功能的网络节点。一般一套DCS中要设置现场I/O控制站,用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效,提高系统可靠性,也可以使各站点分担数据采集和控制功能,有利于提高整个系统的性能。DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面(HMI-Human Machine Interface或operator interface)功能的网络节点。
系统网络是DCS的工程师站,它是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点,其主要功能是提供对DCS进行组态,配置工作的工具软件(即组态软件),并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况,使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定,使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同,所有的DCS都要求有系统组态功能,可以说,没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。
DCS自1975年问世以来,已经经历了二十多年的发展历程。在这二十多年中,DCS虽然在系统的体系结构上没有发生重大改变,但是经过不断的发展和完善,其功能和性能都得到了巨大的提高。总的来说,DCS正在向着更加开放,更加标准化,更加产品化的方向发展。
作为生产过程自动化领域的计算机控制系统,传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。如果以为DCS只是生产过程的自动化系统,那就会引出错误的结论,因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了,它不仅包括过去DCS中所包含的各种内容,还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构,向上发展到了生产管理,企业经营的方方面面。传统意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化,而工业自动化系统的概念,则应定位到企业全面解决方案,即total solution 的层次。只有从这个角度上提出问题并解决问题,才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。
进入九十年代以后,计算机技术突飞猛进,更多新的技术被应用到了DCS之中。PLC是一种针对顺序逻辑控制发展起来的电子设备,它主要用于代替不灵活而且笨重的继电器逻辑。现场总线技术在进入九十年代中期以后发展十分迅猛,以至于有些人已做出预测:基于现场总线的FCS将取代DCS成为控制系统的主角。
❸ FANUC加工中心铣内螺纹编程
1、首先画一个口部40,底部20,高度20的锥孔。只需要画出要加工的部分即可。
❹ 保佑我能干上。数控转塔冲床‘ 编程工作求求你了
不同控制系统的数控冲床,其数控编程指令是不相同的。下面以“GE-FANUC”系统为例,介绍数控冲尿的加工编程。
数控冲孔加工的编程是指将镀金零件展开成平面图,放入X、Y坐标系的第一象限,对平圆圈中的各孔系进行坐标计算的过程。在数控冲床上进行冲孔加工的过程是:零件图→编程→程序制作→输入NC控制和:斗按启动按钮→加工
在数控冲床上进行冲孔加工工的工艺特点如下:
(1)冲压顺序应从右上角开始,在右上角结束应从小圆开始,然后是大方孔、切角,翻边和引源等放在最后。
(2)冲压宽度不要小于极厚,并且应禁止用细长模具沿横向进行冲切。
(3)同样的模具不要选择两次。
(4)一般不要用和缺口同样尺寸的冲模来冲缺口。
(5)不要用长方形冲模按短边方向进行步冲,因为这样做冲模会因受力不平衡而滑向一 边。
(6)实行步冲时,送进间距应大于冲模宽度的。
常用编程指令的用法
1.模具号指定(TX X X)
指定要用的模具在转盘上的模位号,若连续使用相同的模具,一次指令后,下面可以省略,直到不同的模具被指定。
例如
1、模具号指定(TX X X)
指定要用的模具在转盘上的模位号,若连续使用相同的模具,一次指令后,下面可以省略,直到不同的模具被指定.
例如:
G92 X1830.0 Y1270.0; 机床一次装夹最大加工范围为1 830 mmX 1 270 mm
G90 X500.0 Y30.0 T102; 调用102号模位上的冲模,在(500. 300)位置冲孔
G91 X5O.0 在X方向再移动50 mm.用同一冲模冲孔
G90 X700.0 Y450.0 T201; 在(700,450)位置,调用201号模位上的冲模冲孔
在最前面的冲压程序中,一定要写入模具号。
2、圆周上等分孔的循环(G26)
指令格式为:
G26 I-j-K_TXXX;
圆周极坐标编程,以当前位置或G72指定的点为圆心,在半径为i的圆弧上,以与X轴成角度J的点为冲压起始点,以冲制κ个将圆周等分的孔。
I:其取为圆弧半径,为正数。
J:其取值为冲压起始点的角度。逆时针方向为正,顺时针方向为负。
K:其取值为冲孔个数。
如图5-2所尽,孔的冲压加工指令为:
G72 G90 X300.0 Y250.0 G72定义图形基准点(300. 250)作为圆心
G26 180.0 J45.0 K6 T203; 圆周极坐标编程,以基准点为圆心,采用203号冲模(直径为10 mm的圆形冲头)在半径为80mm的圆周上,以与X轴成45。角的点为冲压起始点,冲制6个将四周等分的孔
如果要在图形基准点(300. 250)冲孔时,则省去G72,并将T203移至上面一条程序,该图形的终止点和起始点是一致的。
3、夹爪自动移位(G27)
要扩大加工范围时,写入G27和X方向的移动量。移动量是指夹爪的初始位置和移动后位置的间距。例如,G27 X-500.0执行后将使机床发生的动作为:
(1)材料固定器压住板材,夹爪松开。
(2)滑座以增量值移动-500 mm。
(3)夹爪闭合,材料固定器上升,释放极材。
材料固定器和滑座的位置。关系如图5a所示。 更多数控冲床编程知识和实例请登录 http://www.xszjx.com 查看 希望杜楼主有用