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嵌入式PLC技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展

嵌入式PLC的發(fā)展也呈現(xiàn)多元化，國內(nèi)外均有良好表現(xiàn)：德國赫優(yōu)訊推出的將現(xiàn)場總線技術(shù)和PLC技特色;國內(nèi)幾年前就有華中科技大學(xué)在EASYCORE1.00核心芯片組中加載了嵌入式PLC系統(tǒng)軟件，作為硬件平臺，開發(fā)了多模人通道的嵌入式PLC;還有一種發(fā)展路徑是以開發(fā)PLC與人機界面相結(jié)合的硬件/軟件一體化為目標(biāo)的平臺，充分利用了CASE工具，結(jié)合各類嵌入式芯片的開發(fā)平臺和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫，專為機電設(shè)備開發(fā)客制化、具有ODM性質(zhì)的PLC。

而在我國嵌入式PLC的發(fā)展空間，首先在于它十分有利于發(fā)揮我國自動化行業(yè)發(fā)展的兩大特點：有相當(dāng)雄厚的為機電設(shè)備配套的市場基礎(chǔ)，并擁有足夠的、性價優(yōu)的設(shè)計開發(fā)隊伍。我們*可以以低的成本、較高的質(zhì)量，并按客制化的要求設(shè)計、生產(chǎn)為機電設(shè)備配套的嵌入式PLC，來代替通用PLC。

同時，嵌入式PLC的硬件、軟件、人機界面、通信等各方面的功能設(shè)計靈活，易于剪裁，更貼近各種檔次的機電設(shè)備的要求。嵌入式PLC*基于嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)，拿來就可用。SOC芯片、嵌入式操作系統(tǒng)與符合工EC61131-3編程語言標(biāo)準(zhǔn)的編程環(huán)境等優(yōu)勢，使得其在市場上很容易找到。

國家林業(yè)局政府網(wǎng)12月4日訊11月21日，山東省森防站在棗莊市舉辦了基于PLC的林業(yè)有害生物立體防控技術(shù)培訓(xùn)班。有關(guān)專家和9個項目縣（市、區(qū)）林業(yè)局局長、林場場長及項目負(fù)責(zé)人參加培訓(xùn)。

PLC是可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，是一種具有微處理機的數(shù)字電子設(shè)備，用于自動化控制的數(shù)字邏輯控制器，可以將控制指令隨時加載內(nèi)存內(nèi)儲存與執(zhí)行?；赑LC的立體防控技術(shù)，將對林業(yè)有害生物進行適時、系統(tǒng)和科學(xué)監(jiān)測，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)科學(xué)化、快速化處理，提高信息的時效性和準(zhǔn)確性，進一步推進主動御災(zāi)、科學(xué)防災(zāi)，降低防治成本，維護生態(tài)安全。此次推廣9處項目區(qū)將在一年內(nèi)完成項目任務(wù)。

 山東省森防站部署PLC推廣項目實施工作，強調(diào)合理使用項目資金，建立好項目檔案。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授詳細(xì)講解了基于PLC技術(shù)的林業(yè)有害生物監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)的思路、組建及應(yīng)用技術(shù)。商河縣林業(yè)局示范了基于移動互聯(lián)網(wǎng)的林業(yè)有害生物智能化服務(wù)平臺建設(shè)與構(gòu)想。山東祥辰公司介紹了立體防治有關(guān)設(shè)備應(yīng)用技術(shù)。
業(yè)有控技術(shù)的基礎(chǔ)知識，為全面完成項目任務(wù)、提升林業(yè)有害生物防治工作智能化水平打好基礎(chǔ)。（森防總站）

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可編程自動化控制器（PAC）與PLC的區(qū)別和聯(lián)系

可編程自動化控制器（PAC）作為新一代的工業(yè)控制器，代表著可編程自動化控制發(fā)展的未來。在可以預(yù)見的幾年內(nèi)，對標(biāo)準(zhǔn)性、開放性、可互操作性、可移植性的要求將是用戶至為關(guān)心的自動化產(chǎn)品的重要特征，作為融匯了PC和PLC優(yōu)點的PAC系統(tǒng)必將逐步取代PLC系統(tǒng)成為控制系統(tǒng)的主流產(chǎn)品，在工業(yè)自動化控制中的應(yīng)用將會越來越廣泛。

PLC的性能倚賴于的硬件，PLC的應(yīng)用程序是依靠的硬件芯片來實現(xiàn)的，對于PLC的功能的改進，如增加運動控制、過程控制或通訊功能，都需要使用不同的硬件。即使對于同一PLC廠家，這種的硬件很難移植到不同性能的PLC中。而且傳統(tǒng)的PLC廠家的硬件結(jié)構(gòu)體系都是專有的設(shè)計，甚至于處理器芯片都是的，這樣就導(dǎo)致了隨著PLC功能需求的不斷提高，PLC的硬件體系變得越來越復(fù)雜。而且，由于硬件的非通用性會導(dǎo)致系統(tǒng)的功能前景和開放性受到很大的限制。另外，PLC 的操作系統(tǒng)通常都是各PLC廠家的操作系統(tǒng)，與目前流行的實時操作系統(tǒng)不兼容。由于是的操作系統(tǒng)，其實時可靠性與功能都無法與通用的實時操作系統(tǒng)相比，這就導(dǎo)致了PLC的整體性能的性和封閉性。

PAC的輕便控制引擎是非常杰出的。PAC設(shè)計了一個通用的、軟件形式的控制引擎用于應(yīng)用程序的執(zhí)行，控制引擎在實時操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序之間，這個控制引擎與硬件平臺無關(guān)，可以在不同平臺的PAC系統(tǒng)間移植。因此對于用戶來說，同樣的應(yīng)用程序不需根據(jù)系統(tǒng)的功能需求和投資預(yù)算選擇不同性能的PAC平臺。這樣，根據(jù)用戶需要的迅速擴展和變化，用戶的系統(tǒng)和程序無需變化，即可無縫移植。PAC的操作系統(tǒng)采用通用的實時操作系統(tǒng)，如GE Fanuc的PACSystems系列產(chǎn)品即采用通用的、成熟的WindRiver公司的VxWorks實時操作系統(tǒng)，其可靠性已經(jīng)得到 大量的應(yīng)用的證實。PAC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)的，通用的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，這樣其處理器可以使的高性能CPU，如GE Fanuc的PACSystems 系列產(chǎn)品的CPU 即采用了Pentium300/700MHz 處理器，而且即將推出PentiumM 處理器的CPU。

例如，研華公司全新一代的PAC控制器APAX-5000 系列，集合了控制、信息處理、網(wǎng)絡(luò)通訊、影像及語音功能。此系列還具雙獨立式CPU控制架構(gòu)，分別控制HMI/SCADA及I/O的不同任務(wù)，并提供熱備等多種應(yīng)用架構(gòu)，軟件部份提供支持國標(biāo)IEC-61131-3的軟邏輯軟件以及可以進行高級編程的Windo境下的開發(fā)驅(qū)動軟件，APAX -5000 非常適用于嚴(yán)苛的批次生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，如：半導(dǎo)體制程設(shè)備、制藥、風(fēng)力控制、鋼鐵、IC檢測機臺控制及食品飲料業(yè)。

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可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計方法

一、問題提出

可編程控制器技術(shù)主要是應(yīng)用于自動化控制工程中，如何綜合地運用前面學(xué)過知識點，根據(jù)實際工程要求合理組合成控制系統(tǒng)， 在此介紹組成可編程控制器控制系統(tǒng)的一般方法。

二、可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

1 ．系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容

（ 1 ）擬定控制系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計任務(wù)書的形式來確定，它是整個設(shè)計的依據(jù)；

（ 2 ）選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執(zhí)行機構(gòu)；

（ 3 ）選定 PLC 的型號；

（ 4 ）編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線圖；

（ 5 ）根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求編寫軟件規(guī)格說明書，然后再用相應(yīng)的編程語言（常用梯形圖）進行程序設(shè)計；

（ 6 ）了解并遵循用戶認(rèn)知心理學(xué)，重視人機界面的設(shè)計，增強人與機器之間的友善關(guān)系；

（ 7 ）設(shè)計操作臺、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件；

（ 8 ）編寫設(shè)計說明書和使用說明書；

根據(jù)具體任務(wù)，上述內(nèi)容可適當(dāng)調(diào)整。

2 ． 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟

可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試的主要步驟，如圖 1 所示。

為了解決以上問題可安裝一套空調(diào)系統(tǒng)，用正壓新鮮風(fēng)來改善環(huán)境條件。為減少腐蝕性氣體對電路板上元器件的腐蝕，還可要求變頻器生產(chǎn)廠家對線路板進行防腐加工，維修后也要噴涂防腐劑，有效地降低了變頻器的故障率，提高了使用效率。

4、給變頻器除塵：變頻器根據(jù)使用環(huán)境的不同，應(yīng)定期檢查散熱通道、及電路板中有無積累灰塵，一般每半年清理一次，至少也要一年清理一次，以確保變頻器散熱良好，使其避免因散熱不良而引發(fā)故障。在保養(yǎng)的同時要仔細(xì)檢查變頻器，定期送電，帶電機工作在2hz的低頻約10分鐘，以確保變頻器工作正常。
故障處理編輯由于西門子變頻器在中國市場的一個龐大的銷售量，在使用中必然會碰到許多問題，以下就西門子變頻器的一些常見故障在這里說明：西門子變頻器應(yīng)該是進入中國市場較早的一個品牌，西門子變頻器（圖4）西門子變頻器（圖4）所以有些老的產(chǎn)品象MICROMASTER,MIDIMASTER仍有大量的用戶在使用。
對于MICROMASTER系列變頻見的故障就是通電無顯示，該系列變頻器的開關(guān)電源采用了一塊UC2842芯片作為波形發(fā)生器，該芯片的損壞會導(dǎo)致開關(guān)電源無法工作，從而也無常顯示，此外該芯片的工作電源不正常也會使得開關(guān)電源無常工作。

對于MIDIMASTER系列變頻器較常見的故障主要有驅(qū)動電路的損壞，以及IGBT模塊的損壞，MIDIMASTER的驅(qū)動電路是由一對對管去驅(qū)動IGBT模塊的，而這對管也壞的元器件，損壞原因常由于IGBT模塊的損壞，而導(dǎo)致高壓大電流竄入驅(qū)動回路，導(dǎo)致驅(qū)動電路的元器件損壞。
此外，還會碰到F025、F026、F027關(guān)于輸入相缺失的，故障原因一是由于6SE70系列本身帶有輸入相檢測功能，輸入檢測電路的損壞會導(dǎo)致輸入缺相，如排除此故障原因，信號還不能，那故障很有可能就是CU板的損壞了。
此外F011（過電流）故障也是一個常見的故障，電流傳感器的損壞是引起此故障的原因之一，此外，在維修中經(jīng)常會碰到驅(qū)動電路和開關(guān)電源上的一些貼片的濾波電容的損壞也會引起F011，要特別注意由于這種原因而引起的故是電源板的燒壞以及功率模塊的損壞，引起的原因也主要是由于強電側(cè)（功率模塊）與弱電側(cè)（驅(qū)動電路）沒有隔離電路，導(dǎo)致強電進入了控制電路，引起驅(qū)動電路及開關(guān)電源大面積燒壞，此外預(yù)充電回路損壞也是常見故障（30KW以上），由于限流回路設(shè)計在交流輸入側(cè)，只要有三相交流電源任意一。
對于6SE70系列變頻器，由于質(zhì)量較好，故障率明顯降低，經(jīng)常會碰到的故障現(xiàn)象有（直流電壓低），由于是直接通過電阻降壓來取得采樣信號，所以故障F008的出現(xiàn)主要是由于采樣電阻的損壞而導(dǎo)致的。F231故障也是ECO變頻器的一種常見故障，引起原因就是因為采樣電阻的損壞。
具體方法是：用萬用表（是用模擬表）的電阻1K檔，黑表棒接變頻器的直流端(-)極，用紅表棒分別測量變頻器的三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應(yīng)該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現(xiàn)象。

西門子變頻器故障分析及處理方法：一般來說，當(dāng)遇到西門子變頻器故障時，再上電之前首先要用萬用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒有燒，線路板上有沒有明顯燒損的痕跡。然后，反過來將紅表棒接變頻器的直流端(+)極，黑表棒分別測量變頻器三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應(yīng)該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒有充放電現(xiàn)象。
否則，說明模塊損壞。這時候不能盲目上電，特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電，以免造成更大的損失。如果以上測量西門子變頻器故障結(jié)果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。1、上電后面板顯示[F231]或[F002](MM3變頻器)，這種故障一般有兩種可能。
2、上電后面板無顯示(MM4變頻器)，面板下的指示燈[綠燈不亮，黃燈快閃]，這種現(xiàn)象說明整流和開關(guān)電源工作基本正常，問題出在開關(guān)電源的某一路不正常(整流二極管擊穿或開路，可以用萬用表測量開關(guān)電源的幾路整流二極管，很容易發(fā)現(xiàn)問題。