在自動(dòng)化領(lǐng)域PLC控制系統的成熟應用
發(fā)布日期:
2022-03-01

PLC控制系統,可編程邏輯控制器,專(zhuān)為工業(yè)生產(chǎn)設計的一種數字運算操作的電子裝置。它采用一類(lèi)可編程的存儲器,用于其內部存儲程序,執行邏輯運算,順序控制,定時(shí),計數與算術(shù)操作等面向用戶(hù)的指令,并通過(guò)數字或模擬式輸入/輸出控制各種類(lèi)型的機械或生產(chǎn)過(guò)程。是工業(yè)控制的核心部分。下面小編就給大家介紹一下在自動(dòng)化領(lǐng)域PLC控制系統的成熟應用?

在自動(dòng)化領(lǐng)域PLC控制系統的成熟應用

1.基于PLC的工業(yè)控制系統特點(diǎn)

可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC),作為離散控制的產(chǎn)品,在自動(dòng)化領(lǐng)域占據著(zhù)十分重要的位置?;赑LC的工業(yè)控制系統由模仿原繼電器控制原理發(fā)展起來(lái),利用存儲執行邏輯運算、順序控制、定時(shí)、計數和運算等操作的指令,并通過(guò)輸入/輸出(I/O)發(fā)出控制信號和接受輸入信號,來(lái)控制各類(lèi)機械或生產(chǎn)過(guò)程?;赑LC的工業(yè)控制系統與其他工業(yè)控制系統相比較,具有不可忽視的優(yōu)點(diǎn):與繼電·接觸器控制系統的比較,PLC系統在靈活性和擴展性、可靠性和可維護性、控制速度和穩定性、延時(shí)的可調性與精度、設計與施工、系統價(jià)格方面具有巨大優(yōu)勢,并代替繼電·接觸器控制廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)控制中;與計算機控制系統的比較:PLC系統的功能模塊結構、順序掃描方式工作、惡劣工業(yè)應用環(huán)境適應性方面都是工業(yè)用微機無(wú)法和PLC相比。

但是,計算機在信息處理方面還是優(yōu)于PLC,所以,在一些工業(yè)控制系統中,常常將兩者結合起來(lái),PLC作為下位機進(jìn)行現場(chǎng)控制,計算機作為上位機進(jìn)行信息處理;與集散控制系統(Distributed Coiitrol System,DCS)的比較:PLC在開(kāi)關(guān)量控制和順序控制方面有一定的優(yōu)勢;而DCS在連續量的模擬控制和回路調節等方面有一定的優(yōu)勢;DCS具有控制(工程師站)、操作(操作員站)、現場(chǎng)儀表(現場(chǎng)測控站)三級結構,組態(tài)成相對固定的功能,而PLC則大多需要編程,但更靈活,可以實(shí)現大規模的控制系統網(wǎng)絡(luò )。

2.基于PLC的工業(yè)控制系統測試方法

為做好PLC系統的質(zhì)量控制工作,軟件測試是工程實(shí)施階段質(zhì)量控制的一種有效手段?;赑LC軟件的特殊性(非CPU指令代碼)和深嵌入式特點(diǎn),其軟件測試環(huán)境很難搭建,對測試用例特別是異常測試用例的注入帶來(lái)了困難。目前主流的測試方法主要有三種:全數字仿真測試環(huán)境下的PLC軟件測試、硬件在回路環(huán)境下的PLC軟件測試、形式化驗證。

硬件在回路(HiL)測試技術(shù)包括實(shí)時(shí)處理器、I/O接口和操作界面,可以精確的仿真測試系統中物理上并不存在的部分。實(shí)時(shí)處理器提供硬件I/O通信、數據記錄、激勵生成和模型執行等。I/O接口提供被測電子控制單元(ECU)與模型仿真的虛擬環(huán)境之間的傳感器和PLC控制器的交互。操作界面與實(shí)時(shí)處理器通信,提供測試命令、可視化、配置管理、分析和報告任務(wù)。HiL技術(shù)采用硬件故障插入在ECU和被測試系統之間產(chǎn)生信號故障,達到測試和驗證故障條件下設備性能的目的。

硬件在回路技術(shù)與PLC相結合,將PLC的電機信號、開(kāi)關(guān)量信號等各種控制信號轉化成數學(xué)模型,與I/O接口模擬成為一個(gè)受控對象模型,將電壓、電流、電磁、浪涌脈沖等硬件激勵以及越界值、非法指令、樁程序段、靶子程序段等軟件故障作為測試序列加載到受控對象模型,實(shí)際輸出平均故障前時(shí)間MTBF、故障次數、故障率、可靠度等指標,通過(guò)類(lèi)比系統實(shí)際輸出與期望輸出來(lái)驗證PLC控制器。

硬件在回路環(huán)境下的PLC軟件測試可以實(shí)現對被測軟件非侵入式的、更真實(shí)的測試,通過(guò)硬件在回路仿真測試環(huán)境的構建,可以實(shí)現用戶(hù)關(guān)心的各種測試需求,如:功能、性能、接口等,特別是能實(shí)現真實(shí)的性能測試。不過(guò),由于這種仿真環(huán)境多是針對特定被測目標開(kāi)發(fā),專(zhuān)用性很強,很難移植到其他同類(lèi)被測軟件的測試環(huán)境搭建中,在一定程度上降低了測試資源的利用效率。

以上就是基于PLC的工業(yè)控制系統特點(diǎn)及測試方法對在自動(dòng)化領(lǐng)域PLC控制系統的成熟應用的介紹,希望能夠給大家帶來(lái)一些幫助。有更多問(wèn)題歡迎與我們交流。

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