任務(wù)二

手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知在概念上，控制者和提供服務(wù)者是上位機，被控制者和被服務(wù)者是下位機，也可以理解為主機和從機的關(guān)系，但上位機和下位機是可以轉(zhuǎn)換的。1、上下位機的通訊協(xié)議：通常上位機和下位機通訊可以采用不同的通訊協(xié)議，可以有RS232的串口通訊或者采用RS485串行通訊。當用計算機和PLC通訊的時候，不但可以采用傳統(tǒng)的D形式的串行通訊，還可以采用更適合工業(yè)控制的雙線的PROFIBUS-DP通訊。采用封裝好的程序開發(fā)工具就可以實現(xiàn)PLC和上位機的通訊，當然可以自己編寫驅(qū)動類的接口協(xié)議控制上位機和下位機的通訊。2、運動控制卡運動控制卡是一種基于PC機及工業(yè)PC機、用于各種運動控制場合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知運動控制卡是基于PC總線，利用高性能微處理器（如DSP）及大規(guī)模可編程器件實現(xiàn)多個伺服電機的多軸協(xié)調(diào)控制的一種高性能的步進/伺服電機運動控制卡，包括脈沖輸出、脈沖計數(shù)、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、D/A輸出等功能，它可以發(fā)出連續(xù)的、高頻率的脈沖串，通過改變發(fā)出脈沖的頻率來控制電機的速度，改變發(fā)出脈沖的數(shù)量來控制電機的位置，它的脈沖輸出模式包括脈沖/方向、脈沖/脈沖方式。脈沖計數(shù)可用于編碼器的位置反饋，提供機器準確的位置，糾正傳動過程中產(chǎn)生的誤差。數(shù)字輸入/輸出點可用于限位、原點開關(guān)等。庫函數(shù)包括S型、T型加速，直線插補和圓弧插補，多軸聯(lián)動函數(shù)等。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中需要精確定位、定長的位置控制系統(tǒng)和基于PC的NC控制系統(tǒng)。具體就是將實現(xiàn)運動控制的底層軟件和硬件集成在一起，使其具有伺服電機控制所需的各種速度、位置控制功能,這些功能能通過計算機方便地調(diào)用。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知運動控制卡的出現(xiàn)主要是因為：（1）為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標準化、柔性、開放性等要求；（2）在各種工業(yè)設(shè)備（如包裝機械、印刷機械等）、國防裝備（如跟蹤定位系統(tǒng)等）、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個運動控制模塊的硬件平臺；（3）PC機在各種工業(yè)現(xiàn)場的廣泛應(yīng)用，也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機的強大功能。運動控制卡通常采用專業(yè)運動控制芯片或高速DSP作為運動控制核心，大多用于控制步進電機或伺服電機。一般地，運動控制卡與PC機構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機負責人機交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運動軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等）；控制卡完成運動控制的所有細節(jié)（包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等）。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知二、可編程邏輯控制器（PLC）可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）是一種特殊的控制器，是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算電子系統(tǒng)，如圖2.22所示。1、PLC控制系統(tǒng)主要有以下5個特點：（1）通信性和靈活性強，應(yīng)用廣泛。（2）可靠性高，抗干擾的能力極強。（3）產(chǎn)品系列化、規(guī)模化，功能完備，性能優(yōu)良。（4）編制程序簡單、容易。（5）設(shè)計、安裝、調(diào)試周期短，擴充容易。體積小、重量輕，維護方便。近年來，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，功能更強大、規(guī)模不斷擴大而價格日趨低廉的元器件不斷涌現(xiàn)，促使PLC產(chǎn)品亦隨之功能大增但成本下降。目前PLC的應(yīng)用已經(jīng)遠遠超越了早期僅用于開關(guān)量控制的局面。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知2、PLC的選型常見的PLC選擇的注意事項有以下幾點：（1）電源類型：AC電源、DC電源。（2）輸出類型：晶體管輸出、可控硅輸出、繼電器輸出。（3）模擬量輸入輸出：1-2通道、3通道以上。（4）通信：RS232C、RS485、CClink等，單通道或多通道，通訊模塊的擴展。（5）定位：1-2軸的簡單定位，定位模塊的擴展。（6）IO點數(shù)：8位、16位、32位、64位、128位，IO擴展模塊的選擇。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知1、開關(guān)量邏輯控制這是PLC最廣泛的應(yīng)用。開關(guān)量邏輯控制已逐步取代傳統(tǒng)的繼電器邏輯控制裝置，被用于單機或多機控制系統(tǒng)以及自動生產(chǎn)線上。PLC控制開關(guān)量的能力是很強的，所控制的入、出點數(shù)有時多達幾萬點。由于可以聯(lián)網(wǎng)，所以點數(shù)幾乎不受限制。所控制的如組合的、時序的、要考慮延時的、需要進行高速計數(shù)等的邏輯問題都可以解決。2、運動控制目前很多廠商已經(jīng)開發(fā)出大量運動控制模塊，且功能是給步進電動機或伺服電動機等提供單軸或多軸的位置控制，并在控制中滿足適當?shù)乃俣群图铀俣?，以保證運動的平滑水準。3、過程控制當前PLC產(chǎn)品中，還有一大類是針對生產(chǎn)過程參數(shù)，如溫度、流量、壓力、速度等的檢測和控制而設(shè)計的。常用的有模擬量I/O模塊，通過這些模塊不僅可以實現(xiàn)A/D和D/A轉(zhuǎn)換，還可以進一步構(gòu)成閉環(huán)，實現(xiàn)PID一類的生產(chǎn)過程調(diào)節(jié)。而針對PID閉環(huán)調(diào)節(jié)，又有專門的模塊，可以更方便地實施。這些產(chǎn)品往往還引入了智能控制。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知4、數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代的PLC已具有數(shù)據(jù)傳送、排序、查表搜索、位操作以及邏輯運算、函數(shù)運算、矩陣運算等多種數(shù)據(jù)采集、分析、處理功能。目前還有不少公司，將PLC的數(shù)據(jù)處理功能與計算機數(shù)值控制（CNC）設(shè)備的功能緊密結(jié)合在一起，開發(fā)了用于CNC的PLC產(chǎn)品。5、通信隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和計算機集散控制系統(tǒng)的逐步普及，PLC的網(wǎng)絡(luò)化通信產(chǎn)品也在大量被推出。這些產(chǎn)品解決了PLC之間、PLC與其擴展部分之間、PLC與上級計算機之間或其他網(wǎng)絡(luò)間的通信問題。需要注意的是，并非所有PLC都具有上述全部功能，越小型的PLC其功能相應(yīng)也越少。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知三、現(xiàn)場總線系統(tǒng)（FCS）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FieldbusControlSystem）是全數(shù)字串行、雙向通信系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)測量和控制設(shè)備如探頭、激勵器和控制器可相互連接、監(jiān)測和控制。在工廠網(wǎng)絡(luò)的分級中，它既作為過程控制（如PLC，LC等）和應(yīng)用智能儀表（如變頻器、閥門、條碼閱讀器等）的局部網(wǎng)，又具有在網(wǎng)絡(luò)上分布控制應(yīng)用的內(nèi)嵌功能，如圖2.23所示。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知比較典型的現(xiàn)場總線有：CAN總線、Profibus總線、DeviceNet總線、CC-LINK總線等。1、CAN（ControllerAreaNetwork

控制器局域網(wǎng)）最早由德國BOSCH公司推出，它廣泛用于離散控制領(lǐng)域，其總線規(guī)范已被ISO國際標準組織制定為國際標準，得到了Intel、Motorola、NEC等公司的支持。CAN協(xié)議分為二層：物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。CAN的信號傳輸采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，具有自動關(guān)閉功能，具有較強的抗干擾能力。CAN支持多主工作方式，并采用了非破壞性總線仲裁技術(shù)，通過設(shè)置優(yōu)先級來避免沖突，通訊距離最遠可達10KM/5Kbps/s，通訊速率最高可達40M/1Mbp/s，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)實際可達110個。目前已有多家公司開發(fā)了符合CAN協(xié)議的通信芯片。2、Profibus總線Profibus是德國標準（DIN19245）和歐洲標準（EN50170）的現(xiàn)場總線標準。由PROFIBUS--DP、PROFIBUS－FMS、PROFIBUS－PA系列組成。DP用于分散外設(shè)間高速數(shù)據(jù)傳輸，適用于加工自動化領(lǐng)域。FMS適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關(guān)等。PA用于過程自動化的總線類型，服從IEC1158－2標準。PROFIBUS支持主-從系統(tǒng)、純主站系統(tǒng)、多主多從混合系統(tǒng)等幾種傳輸方式。PROFIBUS的傳輸速率為9.6Kbit/s至12Mbit/s，最大傳輸距離在9.6Kbit/s下為1200m，在12Mbit/s小為200m，可采用中繼器延長至10km，傳輸介質(zhì)為雙絞線或者光纜，最多可掛接127個站點。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知3、DeviceNet總線DeviceNet是一種低成本的通信連接也是一種簡單的網(wǎng)絡(luò)解決方案，有著開放的網(wǎng)絡(luò)標準。DeviceNet具有的直接互聯(lián)性不僅改善了設(shè)備間的通信而且提供了相當重要的設(shè)備級陣地功能。DeviceNet基于CAN技術(shù)，傳輸率為125Kbit/s至500Kbit/s,每個網(wǎng)絡(luò)的最大節(jié)點為64個，其通信模式為：生產(chǎn)者/客戶（Producer/Consumer），采用多信道廣播信息發(fā)送方式。位于DeviceNet網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備可以自由連接或斷開，不影響網(wǎng)上的其他設(shè)備，而且其設(shè)備的安裝布線成本也較低。4、CC-Link總線CC-Link是Control&CommunicationLink（控制與通信鏈路系統(tǒng)）的縮寫，在1996年11月，由三菱電機為主導的多家公司推出，其增長勢頭迅猛，在亞洲占有較大份額。在其系統(tǒng)中，可以將控制和信息數(shù)據(jù)同是以10Mbit/s高速傳送至現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，具有性能卓越、使用簡單、應(yīng)用廣泛、節(jié)省成本等優(yōu)點。其不僅解決了工業(yè)現(xiàn)場配線復雜的問題，同時具有優(yōu)異的抗噪性能和兼容性。CC-Link是一個以設(shè)備層為主的網(wǎng)絡(luò)，同時也可覆蓋較高層次的控制層和較低層次的傳感層。2005年7月CC-Link被中國國家標準委員會批準為中國國家標準指導性技術(shù)文件?，F(xiàn)場控制設(shè)備具有通信功能，便于構(gòu)成工廠底層控制網(wǎng)絡(luò)。通信標準的公開、一致，使系統(tǒng)具備開放性，設(shè)備間具有互可操作性。功能塊與結(jié)構(gòu)的規(guī)范化使相同功能的設(shè)備間具有互換性?？刂乒δ芟路诺浆F(xiàn)場，使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備高度的分散性。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知四、分散型控制系統(tǒng)（DCS）分散控制系統(tǒng)是以微處理器為基礎(chǔ)，采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。它采用控制分散、操作和管理集中的基本設(shè)計思想，采用多層分級、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。1、硬件機構(gòu)考察DCS的層次結(jié)構(gòu)，DCS級和控制管理級是組成DCS的兩個最基本的環(huán)節(jié)。過程控制級具體實現(xiàn)了信號的輸入、變換、運算和輸出等分散控制功能。在不同的DCS中，過程控制級的控制裝置各不相同，如過程控制單元、現(xiàn)場控制站、過程接口單元等等，但它們的結(jié)構(gòu)形式大致相同，可以統(tǒng)稱為現(xiàn)場控制單元FCU。過程管理級由工程師站、操作員站、管理計算機等組成，完成對過程控制級的集中監(jiān)視和管理，通常稱為操作站。DCS的硬件和軟件，都是按模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計的，所以DCS的開發(fā)實際上就是將系統(tǒng)提供的各種基本模塊按實際的需要組合成為一個系統(tǒng)，這個過程稱為系統(tǒng)的組態(tài)。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知(1)現(xiàn)場控制單元現(xiàn)場控制單元一般遠離控制中心，安裝在靠近現(xiàn)場的地方，其高度模塊化結(jié)構(gòu)可以根據(jù)過程監(jiān)測和控制的需要配置成由幾個監(jiān)控點到數(shù)百個監(jiān)控點的規(guī)模不等的過程控制單元?，F(xiàn)場控制單元的結(jié)構(gòu)是由許多功能分散的插板（或稱卡件）按照一定的邏輯或物理順序安裝在插板箱中，各現(xiàn)場控制單元及其與控制管理級之間采用總線連接，以實現(xiàn)信息交互?，F(xiàn)場控制單元的硬件配置需要完成以下內(nèi)容：插件的配置：根據(jù)系統(tǒng)的要求和控制規(guī)模配置主機插件（CPU插件）、電源插件、I/O插件、通信插件等硬件設(shè)備；硬件冗余配置：對關(guān)鍵設(shè)備進行冗余配置是提高DCS可靠性的一個重要手段，DCS通?？梢詫χ鳈C插件、電源插件、通信插件和網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵I/O插件都可以實現(xiàn)冗余配置。硬件安裝：不同的DCS，對于各種插件在插件箱中的安裝，會在邏輯順序或物理順序上有相應(yīng)的規(guī)定。另外，現(xiàn)場控制單元通常分為基本型和擴展型兩種，所謂基本型就是各種插件安裝在一個插件箱中，但更多的時候時需要可擴展的結(jié)構(gòu)形式，即一個現(xiàn)場控制單元還包括若干數(shù)字輸入/輸出擴展單元，相互間采用總線連成一體。就本質(zhì)而言，現(xiàn)場控制單元的結(jié)構(gòu)形式和配置要求與模塊化PLC的硬件配置是一致的。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知(2)操作站操作站用來顯示并記錄來自各控制單元的過程數(shù)據(jù)，是人與生產(chǎn)過程信息交互的操作接口。典型的操作站包括主機系統(tǒng)、顯示設(shè)備、鍵盤輸入設(shè)備、信息存儲設(shè)備和打印輸出設(shè)備等，主要實現(xiàn)強大的顯示功能（如模擬參數(shù)顯示、系統(tǒng)狀態(tài)顯示、多種畫面顯示等等）、報警功能、操作功能、報表打印功能、組態(tài)和編程功能等等。另外，DCS操作站還分為操作員站和工程師站。從系統(tǒng)功能上看，前者主要實現(xiàn)一般的生產(chǎn)操作和監(jiān)控任務(wù)，具有數(shù)據(jù)采集和處理、監(jiān)控畫面顯示、故障診斷和報警等功能。后者除了具有操作員站的一般功能以外，還應(yīng)具備系統(tǒng)的組態(tài)、控制目標的修改等功能。從硬件設(shè)備上看，多數(shù)系統(tǒng)的工程師站和操作員站合在一起，僅用一個工程師鍵盤加以區(qū)分。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知2、軟件系統(tǒng)DCS的軟件體系通常可以為用戶提供相當豐富的功能軟件模塊和功能軟件包，控制工程師利用DCS提供的組態(tài)軟件，將各種功能軟件進行適當?shù)摹敖M裝連接”（即組態(tài)），生成滿足控制系統(tǒng)的要求各種應(yīng)用軟件?，F(xiàn)場控制單元的軟件主要包括以實時數(shù)據(jù)庫為中心的數(shù)據(jù)巡檢、控制算法、控制輸出和網(wǎng)絡(luò)通信等軟件模塊組成。實時數(shù)據(jù)庫起到了中心環(huán)節(jié)的作用，在這里進行數(shù)據(jù)共享，各執(zhí)行代碼都與它交換數(shù)據(jù)，用來存儲現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)、控制輸出以及某些計算的中間結(jié)果和控制算法結(jié)構(gòu)等方面的信息。數(shù)據(jù)巡檢模塊用以實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)、故障信號的采集，并實現(xiàn)必要的數(shù)字濾波、單位變換、補償運算等輔助功能。DCS的控制功能通過組態(tài)生成，不同的系統(tǒng)，需要的控制算法模塊各不相同，通常會涉及以下一些模塊：算術(shù)運算模塊、邏輯運算模塊、PID控制模塊、變型PID模塊、手自動切換模塊、非線性處理模塊、執(zhí)行器控制模塊等等。控制輸出模塊主要實現(xiàn)控制信號以故障處理的輸出。DCS中的操作站用以完成系統(tǒng)的開發(fā)、生成、測試和運行等任務(wù)，這就需要相應(yīng)的系統(tǒng)軟件支持，這些軟件包括操作系統(tǒng)、編程語言及各種工具軟件等。一套完善的DCS，在操作站上運行的應(yīng)用軟件應(yīng)能實現(xiàn)如下功能：實時數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)管理、歷史數(shù)據(jù)庫管理、圖形管理、歷史數(shù)據(jù)趨勢管理、數(shù)據(jù)庫詳細顯示與修改、記錄報表生成與打印、人機接口控制、控制回路調(diào)節(jié)、參數(shù)列表、串行通信和各種組態(tài)等。任務(wù)二手機MIC紗網(wǎng)精密貼合流水線的電氣組裝環(huán)節(jié)三信息搜集§2.3.4控制器的認知3、組態(tài)DCS的開發(fā)過程主要是采用系統(tǒng)組態(tài)軟件依據(jù)控制系統(tǒng)的實際需要生成各類應(yīng)用軟件的過程。組態(tài)軟件功能包括基本配置組態(tài)和應(yīng)用軟件組態(tài)。基本配置組態(tài)是給系統(tǒng)一個配置信息，如系統(tǒng)的各種站的個數(shù)、它們的索引標志、每個控制站的最大點數(shù)、最短執(zhí)行周期和內(nèi)存容量等。應(yīng)用軟件的組態(tài)則包括比較豐富的內(nèi)容，主要包括以下幾個方面。(1)控制回路的組態(tài)控制回路的組態(tài)在本質(zhì)上就是利用系統(tǒng)提供的各種基本的功能模塊，來構(gòu)成各種各樣的實際控制系統(tǒng)。目前各種不同的DCS提供的組態(tài)方法各不相同，歸納起來有指定運算模塊連接方式、判定表方式、步驟記錄方式等等。指定運算模塊連接方式是通過調(diào)用各種獨立的標準運算模塊，用線條連接成多種多樣的控制回路，最終自動生成控制軟件，這是一種信息流和控制功能都很直觀的組態(tài)方法。判定表方式是一種純粹的填表形式，只要按照組態(tài)表格的要求，逐項填入內(nèi)容或回答問題即可，這種方式很利于用戶的組態(tài)操作