廈門(mén)阿米控技術(shù)有限公司

LCU主要由工控機(jī)和可編程控制器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）構(gòu)成。擴(kuò)展串口部分作為工控機(jī)串口的擴(kuò)展提供與其它智能裝置、設(shè)備通訊接口。PLC作為主控制器，采集LCU 開(kāi)關(guān)量輸入、脈沖量輸入、 數(shù)字量輸入、模擬量輸入，根據(jù)給定的指令或流程自啟動(dòng)控制（開(kāi)關(guān)量）輸出，對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。在有些情況下，LCU還要通過(guò)模擬量輸出驅(qū)動(dòng)指示儀表。從這種結(jié)構(gòu)可以看出，PLC作為LCU數(shù)據(jù)采集與控制的中心，它的實(shí)時(shí)性、可靠性非常重要。從工程中使用較多的幾家外的PLC廠家如施耐德、通用電氣、西門(mén)子、羅克韋爾、ABB等PLC產(chǎn)品上看，都是完全工業(yè)化的產(chǎn)品，可靠性高、實(shí)時(shí)性好，適于惡劣環(huán)境下使用。

 KCP2 00-130-547

這種結(jié)構(gòu)中的工控機(jī)，是作為LCU主機(jī)而存在的。它的主要任務(wù)是將PLC采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)度變換、越限報(bào)警、數(shù)據(jù)打包等數(shù)據(jù)處理功能，并將LCU的所有數(shù)據(jù)上送到上位系統(tǒng)。同時(shí)，上位系統(tǒng)的控制命令經(jīng)工控機(jī)下達(dá)給PLC。工控機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)接口，起承上啟下的樞紐作用，它的任何故障，都使PLC與上位系統(tǒng)中斷通訊。它的數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，可以做為現(xiàn)地LCU的人機(jī)聯(lián)系手段，為現(xiàn)地維護(hù)和設(shè)備試驗(yàn)提供方便。工控機(jī)與上位系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換的速率早期為10Mbps，現(xiàn)在多為100Mbps。10Mbps與100Mbps兩種速率均能滿(mǎn)足數(shù)據(jù)交換的要求，當(dāng)然100Mbps速度更快一些。

3．PLC直接上網(wǎng)及智能設(shè)備接入問(wèn)題

隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件的快速發(fā)展，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，工控廠家及系統(tǒng)集成商都大力開(kāi)發(fā)以太網(wǎng)產(chǎn)品，關(guān)注PLC的直接上網(wǎng)問(wèn)題?，F(xiàn)在際上的PLC廠家產(chǎn)品均能夠?qū)崿F(xiàn)直接上網(wǎng)，如施耐德公司全線(xiàn)的Quantum系列、Premium系列等、通用電氣公司GE90-70系列、GE90-30系列、VersaMAX系列等、西門(mén)子公司的有關(guān)PLC、羅克韋爾PLC的有關(guān)系列控制器等。

采用直接上網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，必須妥善解決PLC直接上網(wǎng)后智能設(shè)備的接入問(wèn)題。采用直接上網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持分層分布（單元）式的結(jié)構(gòu)原則，就是要達(dá)到與LCU有關(guān)的各種數(shù)據(jù)采集和控制都必須由LCU來(lái)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。現(xiàn)在，LCU一般都需要與一定數(shù)量的智能設(shè)備進(jìn)行通訊。在有工控機(jī)結(jié)構(gòu)的LCU結(jié)構(gòu)中，通訊實(shí)現(xiàn)是比較容易的，通訊的方式也比較靈活。但在采用PLC直接上網(wǎng)的結(jié)構(gòu)后，就必須考慮各種PLC產(chǎn)品特性對(duì)接入LCU智能設(shè)備的影響。PLC與工控機(jī)相比，通訊接口少，方式比較少。LCU智能設(shè)備接入問(wèn)題，解決的總的方法有兩種，一種是直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換接入PLC，一種是直接接入以太網(wǎng)。由于各種PLC產(chǎn)品分別產(chǎn)于不同的公司，它們的特性也各不相同，因此實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備接入PLC的方法有多種多樣。在比較外主要PLC產(chǎn)品特性基礎(chǔ)上，在滿(mǎn)足分層分布（單元）式的結(jié)構(gòu)原則前提條件下，對(duì)智能設(shè)備接入LCU的方法進(jìn)行分析對(duì)比，從它們的特性中，力圖找出共性的方法，側(cè)重于通訊速率、實(shí)現(xiàn)方式、是否需要編程、接入智能設(shè)備的數(shù)量、是否易于維護(hù)等方面。

3．1 直接接入PLC

每種PLC  CPU上的串口或一般通訊模塊的串口所支持的普遍方式是從（Slave）方式，即使它支持主（Master）方 式，相應(yīng)通訊協(xié)議也是專(zhuān)有協(xié)議,不是開(kāi)放的協(xié)議。對(duì)于一些PLC如GE90系列PLC，它有一種模塊，該模塊通訊方式為主方式，可以使用不同通訊協(xié)議編程，與智能設(shè)備通訊，這是解決方法之一。結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖二。

這種方法智能設(shè)備與PLC的數(shù)據(jù)交換的速率是串口的速率，智能設(shè)備采集的數(shù)據(jù)可以在PLC控制流程中使用。設(shè)備通訊協(xié)議一致且數(shù)量不多時(shí)，比較適合這種方式。因?yàn)橹悄茉O(shè)備多，總的通訊速度就會(huì)較慢，通訊協(xié)議不一致，就會(huì)占用該模塊較多內(nèi)存。

3．2通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)直接接入PLC

對(duì)于部分PLC，一些智能設(shè)備可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)直接接入PLC。這種方式較好，因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的方式，其可靠性、速率與直接插入PLC機(jī)箱的模塊是相同的，而且接入的地點(diǎn)比較靈活，距離可以比較遠(yuǎn)。這種方式不需要編程，可以接入較多設(shè)備，非常方便，是一種很好的方法。參見(jiàn)結(jié)構(gòu)圖二。

3．3間接接入PLC

直接接入PLC的方法不具有普遍性，不是每一種PLC都可以實(shí)現(xiàn)的。下面兩種方法可以在更大范圍使用。尤其是經(jīng)串口接入PLC的方法，是一種普遍的方法。