基于PC的PLC控制调节系统——西门子“视窗自动化中心”解决方案的应用.pdf

EA应用与方案工业控制

□北京联合大学钱琳琳刘泽祥任俊杰

基于PC的PLC控制调节系统

——西门子“视窗自动化中心”解决方案的应用

设备级采用PROFIBUS现场总线进行通信，中央控制器与现

由于PLC在功能方面的改进远远滞后于PC的

场I/O站通过PROFIBUS－DP互相进行通信，现场智能总

发展，传统的PLC控制系统难以实现或无法实现的

线设备及仪表也可以通过PROFIBUS同中央控制器通信。

功能，采用基于PC的控制将变得非常简单，如开

PROFIBUS是全球应用最广泛的过程现场总线，多年来，

环/闭环控制、运动控制、连接办公网络和集成

PROFIBUS成功地应用于制造业、楼宇、过程自动化和电站

用户算法等。

自动化等领域。工业以太网作为连接操作员站、工程师站和

20世纪70年代以来，PLC逐步替代原有的继电器控自动化系统站的系统总线。

自制系统，被广泛应用于各种控制系统中。但是随着PC

机在控制系统中的出现，其功能在不断发生变化，由初期的标准以太网管理级

人机界面功能逐步增加报警、报表、连接数据库、连接办公

网络等。现在许多应用场合，PC机已经实现了PLC的功能，工业以太网车间级

即基于PC的控制。PROFIBUS现场级

基于PC的PLC的定义和优点

以PC为平台的PLC控制称之为基于PC的PLC。就是图1系统网络结构图

将工业PC机的硬件与控制软件组合在一起，具有硬PLC在(2)系统组成本系统为单回路PID调节系统，控制器

功能、可靠性、速度和故障查找等方面的特点，利用软件技采用西门子WinAC软件来完成PLC的相关功能，控制方案

术可以将标准的工业PC转换成全功能的PLC过程控制器。为PID连续调节，西门子的远程I/O装置ET200作为执行器

基于PC的PLC综合了计算机和PLC的开关量控制、模和测量环节，被控对象是LTF－2A温度装置。

拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信、PID调节等功(3)各软件功能以及相互关系本控制系统主要使用西

能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、快速而门子的STEP7、WinAC和WinCC三种软件，各软件在结构

准确地扫描周期、可靠地操作和可连接各种I/O系统及网络和系统运行中的作用和关系如图2所示。

的开放式结构。这样，系统提供了PLC同样的功能，但却具STEP是用于控制系统的编程和组态软件，7其主要功

备了PC环境下的各种优点。它将控制器、通信、人机界面能是：组态硬件并设定它的参数；组态网络、连接和接口；

以及其他各种特定的应用全都合为一体，可大大简化工厂自编制和调试用户程序。

动化的体系结构，还可以最大限度地利用PC机日新月异的WinAC软件包括视窗逻辑控制器(WinLC)、SIMATIC

软硬件发展成果，其前景是很吸引人的。Computing软件和工具管理器(ToolManager)软件三个部分。

但这并不意味着PC控制将取代PLC控制，PC控制只是通过视窗逻辑控制器WinLC，使用工业PC完成可编程逻辑

替代了PLC的CPU模块，而不