PLC与上位计算机通讯监控系统的研究与应用_资料下载.pdf

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谢志江;

梁进忠20040428重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要在现代工业企业自动化中，计算机控制技术充当了较重要的角色，它是计算机技术和控制理论有机的结合。

可编程序控制器（ProgrammableLogicController）及其网络是构成CIMS系统的基础，是现代工业自动化三大支柱（PLC、机器人、CADCAM）之一。

本文主要讨论了PLC及其网络的工作机理和具体实现，重点研究了把个人计算机开发成PLC及其网络的超级终端，实现对PLC工业控制系统的数据操作和管理的技术。

通过对PLC的工作原理及PLC网络通信的基本理论的研究，达到在构建PLC工业控制系统时掌握PLC实现控制的要点、控制过程和控制方式以及PLC控制网络拓扑结构和各级子网通信协议配置原则的目的。

重点介绍了个人计算机与PLC连网通信的条件、个人计算机的异步通信适配器、以及运用高级语言编写个人计算机与PLC通信的接口程序原理。

计算机实时PLC监控系统的构建和软件设计方丽，针对PLC网络通信技术在热处理生产线上的运用、个人计算机与PLC通信技术在轧钢厂监控系统中的运用实例，结合实时控制系统的程序设计原理、处理方法、接口技术、增量式PID数字控制算法，全面探索整个PLC及其网络监控系统的程序设训核心控制开发技术。

关键词：

PLC及其网络，通信胁议，PID控制算法，PLC监控重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofmodementerpriseautomation，thetechnicalofcomputercontrolplayailimportantroleinmodemcontrolsystem，combingwithcomputertechnicalandautomationcontroltheoryPLCtechnicalandNetworkiSthebaseofCIMS，atthesametime，PLCtechnicalisoneofmodemautomationthreesupport（PLC，robotandCADCAM），ThepaperismainlydiscussedabouttheworkingprincipleandrealizingmethodAndthepaperstudythesuperterminalofconvertingpersoncomputerintoPLCandnetworkandrealizethetechnicalofPLCcontrolsystemdatamanagementandoperationThroughthestudyofPLCworkingprincipleandPLCnetworkcommunicationbasictheory,itisamainpurposetomasterthecrucesofrealizingPLCcontrolsystem，thecontrolprocessandcontrolmode，PLCtopologystructureandcommunicationprotocolbetweensubnetworkThepaperintroducetheconditionofcommunicatingbetweenpersoncomputerandPLC，thepersoncomputerasynchronismadapterandthehighprogramminglanguagecommunicationinterfaceprincipleofPLCFormPLCmonitoringsystemestablishing，applicationonheattreatmentproductlineofPLCnetworkcommunicationtechnical，combingwithprogranamingdesignprinciple，processmethod，interfacetechnicalandincrementPIDdigitalcontrolarithmetic，thepaperstudyonthecorecontroltechnicalofPLCandnetworkmonitoringsystemKeywords：

PLCandNetwork，communicationprotocol，PIDcontrolarithmeticm，PLCMonitoringandControllingII重庆大学硕士学位论文1绪论11可编程序控制器及其网络概述11【21【141111可编程序控制器及其网络的发展历史1968年，美国通用汽车公司（GM）根据市场形势与生产发展的需要，提出了“多品种、小批量、不断翻新汽车品牌型号”的战略。

要实现这个战略决策，依靠原有的工业控制装置显然不行，而必须有一种勰的工业控制装置，它可以随着生产品种的改变，灵活方便地改变控制方案以满足对控制的不同要求。

1969年，著名的美国数字设备公司（DEC）根据GM的功能要求，研制出了这种新的工业控制装置，并在GM公司的一条汽车自动化生产线上首次运行取得成功。

根据这种新型：

工业控制装置可以通过编程改变控制方案这一特点，以及专门用于逻辑控制的情况，称这种新的工业控制装置为可编程序控制器（ProgrammableLogicController），简称PLC。

从1968年到现在，PLC经历了四次换代：

第一代PLC大多用一位机开发，用磁芯存储器存储，只有逻辑控制功能。

在第二代PLC产品中换成了8位微处理器及半导体存储器，PLC产品开始系列化。

第三代PLC产品随着高性能微处理器及位片式CPU在PLC中大量使用，PLC的处理速度大大提高，从而促使它向多功能及联网通信方向发展。

第四代PLC产品不仅全面使用16位、32位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，RISC（Reducedinstructionsetcomputer）精简指令系统CPU等高级CPU，而且在一台PLC中配置多个处理器，进行多通道处理。

同时生产了大量内含微处理器的智能模板，使得第四代PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真1F名符其实的多功能控制器。

同一时期，由PLC组成的PLC网络也得到飞速发展。

PLC与PLC网络成为工厂企业中首选的：

1：

业控制装置，由PLC组成的多级分布式PLC网络成为CIMS（computer-integratedmanufacturingsystem）系统不可或缺的基本组成部分。

入们高度评价PLC及其网络的重要性，认为它是现代工业自动化的三大支柱之。

112PLC及其网络是现代工业自动化的支柱PLC及其网络被公认为现代工业自动化三大支柱（PLC、机器人、CADCAM）之一。

从近年的统计数据看，在世界范围内，PLC产品的产量、销量、用量高居各种工业控制装置榜首，形成这一局面有其深刻的原因：

PLC集三电于一体。

工业自动化通常分为三类：

一类是控制开关量的逻辑控制系统，一类是控制慢连续量的过程控制系统，一类是控制快连续量的运动控制重庆大学硕士学位论文系统。

在传统上对于这三种控制系统使用不同的控制装置。

逻辑控制用电控装嚣（电气控制装置即继电器接触器控制柜），过程控制用电仪装置（电动单元组合仪表），运动控制用电传装置（电气传动控制装置）。

所谓三电指的就是电控、电仪、电传。

从现代控制装置来看，无论是逻辑控制、过程控制还是运动控制都使用计算机开发的控制装胃，计算机成为三电一一体的物质基础。

有两种实现三电一体化的思路：

一种是在网络一级实现三电一体化，逻辑控制装置、过程控制装置、运动控制装置尽管各不相同，但他们通过网络载体实现了三电一体化。

另一种思路是在控制装置。

级实现三电一体化，一台控制装置既有逻辑控制功能，又有过程和运动控制功能。

DCS（distrabutedcontrolsystem）系统沿着前一种思路发展三电一体化，它花费较大，适合于大型自动化系统。

PLC则治黄后一种思路发展三电一体化，它灵活机动，三电集成度高，适合于各种规模的自动化系统。

随着PLC的处理器处理速度的不断提高，PLC的功能不断增多，现在发展成具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的名符其实的多功能控制器。

PLC网络的性能价格比高。

PLC网络经过多年的发展，已成为具有34级子网的多级分布式网络。

加上配置强有力的工具软件，使它成为具有工艺流程显示、动态画面显示、趋势图生成显示、各类报表制作的多种功能的系统，所有这一切使