由于各PLC廠家產(chǎn)品在指令系統(tǒng)上的差異及編程方法上用戶要求不同，IEC制訂了基于Windows的編程語言標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3(1993年IEC頒布可編程序控制器的標(biāo)準(zhǔn)IEC1131)，它規(guī)定了指令表(IL)、梯形圖(LD)、順序功能圖(SFC)、功能塊圖(FBD)、結(jié)構(gòu)化文本(ST)五種編程語言。這包括了文本化編程(IL、ST)和圖形編程(LD、FBD)兩個方面，而SFC則在兩類編程語言中均可使用。IEC技術(shù)委員會(TC65)進(jìn)來開展了
IEC61499項目，將IEC61131-3進(jìn)行了擴(kuò)展，它是針對通過通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的模塊化分布系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，將對IEC61131-3有所改善。這是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的可編程序邏輯控制裝置在高層次上走向開放性的標(biāo)準(zhǔn)化文件，是PLC發(fā)展的一大趨勢。
發(fā)展趨勢
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二模擬量輸出，一些非離散型的裝置，比如說調(diào)節(jié)閥，液壓的比例放大器等需要逐漸變化的一些控制，一般這類裝置都需要反饋值做閉環(huán)控制或者PID，以后有機(jī)會帶大家做這一方面的練習(xí)。三通訊控制，一些變頻器或者伺服驅(qū)動器等需要使用通訊控制，其實(shí)就這一方面；PLC的編程不難，難點(diǎn)是熟悉需要控制的裝置。這一點(diǎn)有一些難度，需要很強(qiáng)的自學(xué)能力。對于PLC的學(xué)習(xí)，不僅需要動手做程序并調(diào)試以此得到大量的經(jīng)驗(yàn)，還需要很強(qiáng)的自學(xué)能力，在這個過程中有時一個有經(jīng)驗(yàn)的人一句話可以為你省下很多時間，所以也要多運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)的力量。
一個或若干PLC與PC機(jī)聯(lián)出系統(tǒng)，PC機(jī)起到原編程器及人機(jī)界面操作站的作用，這20世紀(jì)90年代的新潮流，這樣為系統(tǒng)集成帶來了商機(jī)，同時編程軟件和人機(jī)界面軟件(監(jiān)控軟件或稱組態(tài)軟件)及軟件接口(或稱驅(qū)動軟件)也得到了發(fā)展。
PLC廠家在原來CPU模板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎(chǔ)，逐漸增加了各種通訊接口，而且提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。由于數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快，用戶對開放性要求很強(qiáng)烈，現(xiàn)場總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展，所以PLC構(gòu)成的PCS系統(tǒng)比DCS的開放性所處的現(xiàn)狀稍好一些。羅克韋爾AB公司已形成了多層結(jié)構(gòu)體系，即Ether Net、Control Net、Device Net及Asi等現(xiàn)場總線(原DH+網(wǎng)也可兼容)。西門子公司在Profibus-DP通訊網(wǎng)絡(luò)及Profibus-FMS網(wǎng)絡(luò)以外，提出了S7 Routing網(wǎng)絡(luò)，即Profibus-DP和Industrial Enternet兩層結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)還在發(fā)展，我國應(yīng)已積極的姿態(tài)投入其中。
有單機(jī)支持300回路和65000點(diǎn)I/O的大型系統(tǒng)對應(yīng)中型PLC以上，均采用16位~32位CPU，微、小型PLC原采用8位CPU，根據(jù)通訊等方面要求，有的也改用16位~32位CPU。由于I/O64點(diǎn)以下PLC銷售額占整個PLC的47%，64點(diǎn)~256點(diǎn)的占31%，合計位整個PLC銷售額的78%，所以對微、小型PLC應(yīng)多加研究。
3.2 PLC的硬件
PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大同小異。以日本歐姆龍C200HE為例，為總線模板框式結(jié)構(gòu)，基本框架(CPU母板)上裝有CPU模板，其它槽位裝有I/O模板;如果I/O模板多時，可由CPU母板經(jīng)I/O擴(kuò)展電纜連接I/O擴(kuò)展母板，在其上裝I/O模板;另一種方法是配備遠(yuǎn)程I/O從站等。這些都說明了PLC廠家將硬件各部件均向用戶開發(fā)，便于用戶選用，配置成規(guī)模不等的PLC，而且這種硬件配置的開放性，為制造商、分銷商(代理商)、系統(tǒng)集成商、終用戶帶來很多方便，為營銷供應(yīng)鏈帶來很大便利，這是一大成功經(jīng)驗(yàn)。
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兩臺變頻器同步控制的問題，要求兩臺變頻器都要具備矢量控制功能；版權(quán)所有。第二，要求兩臺變頻器都要能接受編碼器接口電路的信號，而且必須是A/-A；B/-B；Z/-Z；這種的；第三，同步控制單元＋變頻器主/從控制。這是基本的形式與結(jié)構(gòu)。同步控制單元可以是pl可以是附加接口板卡、也可以是計算機(jī)。總之，形式和成本完全取決于你的工藝要求與控制精度。要求精度不高的同步可以用一個4-20mA的給定信號，并且共直流母線，發(fā)電狀態(tài)也不怕。
PLC內(nèi)的I/O模板，除一般的DI/DO、AD/DA模板外，還發(fā)展了一系列特殊功能的I/O模板，這為PLC用于各行各業(yè)打開了出路，如用于條形碼識別的ASCII/BASIC模板，用于反饋控制的PID模板，用于運(yùn)行控制、機(jī)械加工的高速計數(shù)模板、單軸位置控制模板、雙軸位置控制模板、凸輪定位器模板、射頻識別接口模板等，這在以后還會有很大發(fā)展。另外在輸入、輸出的相關(guān)元件、強(qiáng)干擾場合的輸入、輸出電隔離、地隔離等方面也會更加完善。
PLC中的CPU與存儲器配合，完成控制功能。它與DCS系統(tǒng)處理溫度、壓力、流量等參數(shù)的系統(tǒng)不同，采用快速的巡回掃描周期，一般為0.1~0.2s，更快的則選用50ms或更小的掃描周期。它是一個數(shù)字采樣控制系統(tǒng)。
3.3 PLC的軟件
為了完成控制策略，為了替代繼電器，使用戶等完成類似繼電器線路的控制系統(tǒng)梯形圖，而編制了一套控制算法功能塊(或子程序)，稱為指令系統(tǒng)，固化在存貯器ROM中，用戶在編制應(yīng)用程序時可以調(diào)用。指令系統(tǒng)大致可以分為兩類，即基本指令和擴(kuò)展指令。細(xì)分一般PLC的指令系統(tǒng)有:基本指令、定時器/計數(shù)器指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉(zhuǎn)換指令、BCD運(yùn)算指令、二進(jìn)制運(yùn)算指令、增量/減量指令、邏輯運(yùn)算指令、特殊運(yùn)算指令等，這些指令多是類似匯編語言。另外PLC還提高了充足的計時器、計數(shù)器、內(nèi)部繼電器、寄存器及存貯區(qū)等內(nèi)部資源，為編程帶來極大方便。
設(shè)計任何一個機(jī)界面，一般必須考慮系統(tǒng)響應(yīng)時間、用戶求助機(jī)制、錯誤信息處理和命令方式四個方面。系統(tǒng)響應(yīng)時間過長是交互式系統(tǒng)中用戶抱怨多的問題，除了響應(yīng)時間的長短外，用戶對不同命令在響應(yīng)時間上的差別亦很在意，若過于懸殊用戶將難以接受；用戶求助機(jī)制宜采用集成式，避免疊加式系統(tǒng)導(dǎo)致用戶求助某項指南而不得不瀏覽大量無關(guān)信息；錯誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準(zhǔn)確的術(shù)語描述，同時還應(yīng)盡可能提供一些有關(guān)錯誤恢復(fù)的建議。此外，顯示出錯信息時，若再輔以聽覺（鈴聲）、視覺（專用顏色）刺激，則效果更佳；命令方式是菜單與鍵盤命令并存，供用戶選用。
4、借助CASE工具構(gòu)造界面原型，并真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計模型軟件模型一旦確定，即可構(gòu)造一個軟件原形，此時僅有用戶界面部分，此原形交用戶評審，根據(jù)反饋意見修改后再交給用戶評審，直至與用戶模型和系統(tǒng)假想一致為止。一般可借助于用戶界面工具箱(Userinterfacetoolkits）或用戶界面開發(fā)系統(tǒng)（Userinterfacedevelopmentsystems）提供的現(xiàn)成的模塊或?qū)ο髣?chuàng)建各種界面基本成分的工作。
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傳統(tǒng)搖表采用手搖的方式產(chǎn)生電能以及高壓，而使用過程中要求將刻度校零，電子式兆歐表采用干電池供電，有電量檢測，體積小、重量輕，有模擬指針式和數(shù)字顯示兩種。電子式絕緣兆歐表工作原理：將干電池供電電源，采用DC/DC變換技術(shù)提升至所需的直流高壓電源100V，250V，500V，1000V，……5000V，10kV，且通過自穩(wěn)壓技術(shù)使其穩(wěn)定，由測試端鈕輸出。電子式電阻表自動產(chǎn)生一個所需的直流電壓值，在被測試品上產(chǎn)生一個泄露電流，通過泄露電流大小，經(jīng)過電路換算，得出一個絕緣電阻。
5、在人機(jī)界面分析設(shè)計中所要考慮的人文因素主要包括以下內(nèi)容：
1）人機(jī)匹配性：用戶是人，計算機(jī)系統(tǒng)作為人完成任務(wù)的工具，應(yīng)該使計算機(jī)和人組成的人機(jī)系統(tǒng)很好地匹配工作；如果有矛盾，應(yīng)該讓計算機(jī)去適應(yīng)人，而不是人去適應(yīng)計算機(jī)；
2）人的固有技能：作為計算機(jī)用戶的人具有許多固有的技能。對這些能力的分析和綜合，有助于對用戶所能勝任的，處理人機(jī)界面的復(fù)雜程度，以及用戶能從界面獲得多少知識和幫助，以及所化費(fèi)的時間做出估計或判斷；
3）人的固有弱點(diǎn)：人具有遺忘、易出錯、注意力不集中、情緒不穩(wěn)定等固有弱點(diǎn)。設(shè)計良好的人機(jī)界面應(yīng)盡可能減少用戶操作使用時的記憶量，應(yīng)力求避免可能發(fā)生的錯誤；
4）用戶的知識經(jīng)驗(yàn)和受教育程度：使用計算機(jī)用戶的受教育程度，決定了他對計算機(jī)系統(tǒng)的知識經(jīng)驗(yàn)；
5）用戶對系統(tǒng)的期望和態(tài)度。
