第三章计算机控制案例分析.ppt

? 机架3 （例s7_pro3） 10.3.4 PLC的程序设计语言 　　PLC的程序设计就是利用特定的表达方式（编程语言）把控制任务描述出来。 PLC是一种工业控制装置，它的程序设计多采用面向现场、面向问题、简单而直观的自然语言，它能直接表达被控对象的动作及输入输出关系，通常是与电器控制线路或工艺流程图相似的语言表达形式。常见的程序设计语言有：梯形图、语句表、逻辑功能图、计算机高级语言等。 (1)梯形图 梯形图是在继电器控制的电器原理图基础上开发出来的一种直观形象的图形编程语言。它沿用了继电器、触点、串/并联等术语和类似的图形符号，信号流向清楚，是多数PLC的第一用户语言。 (a)电器控制梯形图 (b) PLC梯形图 图10-9 PLC梯形图示意 (2)语句表 语句表STL是一种类似于汇编语言的助记符编程语言，每种控制功能通过一条或多条语句来描述。 语句表编程语言的特点是面向机器，编程灵活方便，尤其适用于模拟量的解算。语句表的基本指令格式都是由操作码和操作数两部分组成。 10.4 现场总线控制系统 现场总线控制系统（Fieldbus Control System, FCS）是在计算机网络技术、通信技术、微电子技术飞速发展的基础上，与自动控制技术相结合的产物。它实际是继仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统后的新一代控制系统。 现场总线是20世纪80年代中期在国际上开始出现，90年代初发展形成的。它是应用于生产现场、微机化测量设备之间以及现场与控制室（或控制设备）之间的一种双向串行、多节点的数字通信系统，也被称为开放式、数字化、多节点通信的底层控制网络。 传统计算机控制系统结构示意 FCS结构示意 图10-10 DDC与FCS的结构比较 10.4.3 现场总线现场总线国际标准 (1)现场总线标准的形成 在现场总线的开发过程中，出现了多种总线（如FF、Lon Works、Hart、CAN等）标准，它们的结构、特性各异，通信协议也不相同，都有自己特定的应用背景。但是现场总线既然是开放的，就应该有一个统一的国际标准，只有大家都遵守相同的标准，现场总线才能真正发挥其优越性，并得到健康的发展。国际电工委员会（IEC）非常重视现场总线标准的制定，早在1984年就成立了IEC/TC65/SC65C/WG6工作组，开始起草现场总线系列标准。由于参与讨论的各大集团公司都从自身的利益角度出发，分歧很大，工作进展缓慢。经过长期争论和反复修改，在2000年初，IEC颁布了由多数国家确认的IEC 61158现场总线标准。 IEC 61158并非是单一的现场总线标准，而是包括了从Type 1至Type 10共10种总线标准，这是因为它要兼顾众多厂商的投资利益和考虑现场总线的实际使用情况。因此，在今后一段时间里，会出现多种现场总线共存，甚至同一生产现场有几种总线标准的设备互连通信的局面。但是，发展统一的标准规范，形成真正的开放式互连系统是众望所归，大势所趋。 在IEC 61158中包含的10种现场总线网络协议（2003） Type 1 PhL,DDL以 FF H1为原型，AL是IEC TS Type 2 PhL,DDL是ControlNet, AL是 ControlNet+EtherNet/IP Type 3 PROFIBUS Type 4 P-NET Type 5 PhL,DDL无， AL 是FF HSE Type 6 SwiftNet Type 7 WorldFIP Type 8 INTERBUS Type 9 PhL,DDL无， AL是 Type 1的子集 Type 10 PROFINET (2) IEC61158的10种现场总线 除了上面介绍的纳入IEC 61158 国际标准的10种总线外，还有多种有影响的现场总线应用于控制领域，这些总线是由国家、地区或专业标准化组织制定的。它们都有自己的应用领域。 10.4.4 几种有影响的现场总线 基金会现场总线FF（Foundation Fiedbus） 基金会现场总线是国际上几家现场总线经过激烈竞争后形成的的一种现场总线,由现场总线基金会推出。与私有的网络总线协议不同,FF总线不附属于任何一个企业或国家。其总线体系结构是参照ISO的OSI模型中物理层、数据链路层和应用层,并增加了用户层而建立起来的通信模型。FF得到了世界上几乎所有的著名仪表制造商的支持,同时遵守IEC的协议规范,与IEC的现场总线国际标准和草案基本一致,加上它在技术上的优势,所以已成为国际标准之一。