PC控制说明文档

TitlepagePC控制:PC兼容的开放式控制系统结构比较:传统方式与PC控制技术新自动化结构:工业PC机作控制系统执行:

PC控制的基本任务PC控制:信息技术与自动化技术的结合结构比较:传统方式与PC控制技术

传统的PLC和NC

在自动化结构中,PC实现操作员界面处理HMI程序并完成通信任务在三个系统中它的CPU功能最强

传统的PLC带有协处理器卡的标准PLCI/0通过现场总线或并行电缆LeistungDUDU......32\32\可视化界面IPCPLCNC控制

NC-对PLC的位移控制位移闭环控制在专门的NC硬件协处理器上执行位置测量和速度控制是通过并行电缆处理的

在这个自动化结构中，PC实现操作员界面处理HMI程序并完成通信任务在三个系统中它的CPU功能最强

协处理器-PLC标准的PLC作成协处理器卡I/O通过现场总线Leistung

NC-移动控制通过协处理器在协处理器卡上执行移动控制位置测量和速度控制是通过并行电缆处理的结构比较:传统方式与PC控制技术

PLC和NC作成PC的协处理器卡SteuerungDUDUSPSNC...I/O驱动单元现场总线IPC可视化界面PLCNC结构比较:传统方式与PC控制技术

在PC上的PLC和运动控制

优点集中的结构提供了较好的灵活性接口少，效率高现场部件通常是非智能型的，不用设置即可被容易地更换

在PC上的PLC具有硬实时能力的软件PLCI/O通过现场总线实现通信,支持所有标准

NC-在PC上的运动控制位移闭环控制在PC处理器上执行位置测量和速度控制通过现场总线与MC循环时间同步进行交换I/OforPLC伺服,FI,继电器位置测量3相电机vsIPC可视化界面I/ONC移动控制IEC61131-3PLC驱动单元新自动化结构:工业PC作控制系统扫描仪电话上网打印机ProfibusInterbusCANopenDeviceNetLightbusSercosEthernetDOS/WindowsNT/CEI/O映射应用程序平台操作员界面ScadaWindows应用程序程序开发平台

SystemManagerPLCNCPTPNCII/OServerPLCServerNCPTPServerNCIServer实时核扩展用户模式核模式VGA显示器ModemRS232C并行口局域网软盘硬盘新自动化结构:工业PC作控制系统

软PLC/标准PLC基准

系统能力和资源稳定增加!(仅!)在软件上实现:稳定而快速地执行

基准:执行时间混合的位和字指令装载,存贮,比较

基准:系统限制软PLC程序(兆字节)兆字节标志存储器极大的I/O处理映象(兆字节)80012001000800600400200070451523标准PLCPC上的软PLC标准PLC对1000个PLC指令的执行时间快速PLCPentium233AMDK6-2333PentiumIII600Executiontime/µs不同平台上PLC的处理时间整数运算16/32位位运算1/16/32位混合运算执行时间[µs/1.000代码行]5592500060002657.01495.6362.2381.524.5613.957.344.83.876.2新自动化结构:工业PC作控制系统

软

NCPTP基准

系统设计:可优化循环时间和坐标

数量系统设计推荐:大约50%的负载用作NC-任务,剩余容量用于

PLC和NT下的HMI程序

基准:执行时间具有外形轮廓定位附加位移闭环控制

循环时间和执行时间

建立系统负载执行时间/循环时间×100=系统负载(%)在奔腾III系统上每个轴约需13µs执行时间35030025020015010050015102030Executiontime/µs52µs

75µs

132µs

252µs

370µs

400450在Intel奔腾III500MHz系统上，软NCPTP对N个坐标的执行时间坐标数量新自动化结构:工业PC作控制系统

PC控制与传统控制的比较

传统控制组成

硬件:可视化PC,PLC,NC/CNC模块,微处理器系

统

软件:多个操作系统,编程语言,编程系统接口:在硬件设备之间,在软件系统之间,集中式配

电柜

成本100%40%传统PCC复杂性传统100%60%PCC降低-40%降低-60%

PC控制组成硬件:PC和现场总线,支持所有标准软件:WindowsNT操作系统,PLC,NCPTP,NCI,倍福TwinCAT,

应用程序:Windows软件产品和C,C++,VB,

Delphi接口:标准化软件接口,分布式配电柜

优点：成本低减少了组件:

可靠性增加,改善了互换性

降低复杂性:

减少工程量,把较多的时间

用于过程的优化上系统比较新自动化结构:工业PC作控制系统PC硬件是标准化的和可互换的现场总线I/O通过现场总线实现标准化，因此可互换因特x86处理器系列和微软操作系统保持了连续性PC控制提供了PLC,NC,闭环控制,...-在标准硬件上完成项目应用独立于硬件供应商独立于硬件供应商

对软件和专项技术的投资得到长期保护某一厂家的所有设备采用同一个标准的硬件平台

PC控制的基本任务

比较:传统PLC运行模式

标准PLC:程序被周而复始循环地运行,固定

周期是运行模式之一标准PLC上

一个程序的实时运行

PLC周期PLC周期读输入程序运算写输出读输入程序运算写输出t

软件PLC:预留了操作系统的计算容量

软件PLC以固定周期运行,剩余的PC容量用于运行WindowsNT和HMI程序

PC上

一个PLC程序的实时运行PLC周期PLC周期读输入程序运算写输出WindowsNT和HMI程序读输入程序运算程序运算读输入写输出t

PC控制的基本任务

在PC上运行PLCWindowsNT和HMI程序

PLC任务和NC任务定时地通过多任务去运行

周期性地获取操作系统的计算时间WindowsNT和HMI程序NC服务

PLC服务在PC上

一个PLC程序和NC控制的实时运行PLC周期

(例如.2ms)PLC周期tt

PC控制的基本任务

在PC上运行PLC

和NCNC周期

(例如.1ms)NC周期NC周期NC周期1ms2ms3ms4ms5ms例如.01020304050t(ms)任务1具有优先级0和循环时间10ms任务2具有优先级1和

循环时间30ms任务3具有优先级2和循环时间40ms任务1中断任务2任务1中断任务3IEC61131任务

PC控制的基本任务

TwinCAT系统管理器负责

I/O连接

特性连接I/O设备和任务变量

连接各任务之间的变量相容数据域和过程映象的交换

开放性:支持所有(现场总线)标准

倍福LightbusProfibusInterBusCANopenDeviceNetSercos以太网TCP/IPPC卡上的存储器接口(DPRAM)

在线分析在线描述在线观察窗强制和写任务变量及I/O设备

PC控制的基本任务

IEC61131-3软件PLCTwinCAT

先进的PLC-编程系统5种编程语言(语句表;梯形图;功能图;流程图;结构文本)可以功能库/功能块的形式连接C语言强大的库管理自由在线调试

先进的PLC-调试器监视器流程控制,电力流程单步运行,断点观察表数据跟踪,示波器在线写,强制,在线变更通过TCP/IP实现世界范围的远程连接

PC控制的基本任务

TwinCATNCPTP执行

NC运动控制

坐标结构最多256个坐标无需坐标配置无需选择坐标类型无需测量映射系统和驱动

坐标类型伺服轴:电动的,液压的步进电机驱动变频驱动

坐标功能PTP定位主/从功能电子变速箱凸轮系统飞轮前馈

PLC接口坐标控制功能块通过NC<->PLC结构实现循环接口0,00,20,40,60,8020406080100

速度[m/min]时间[sec]-22-20-18-16-14-12-10-8-6-4-2024681012

加速度[m/sec/sec]-202

跳变[scaledto-1,0,+1]02004006008001000PTP:DYNAMICS

位置[mm]PTP定位:s,v,a,da/dt坐标结构通过功能块实现动作控制

PC控制的基本任务

对自动化的软件接口

微软标准ActiveX-组件:

AdsOCX,DLL访问方法:

同步,异步,

循环,更改报告对VisualBasic,VisualC++,Delphi,等的接口.

自动化的标准OPC-服务器(针对过程控制的OLE)短时间访问本地/远程访问OPC用户端接口,如Scada系统信息技术与自动化技术的完美结合

全部集成于NT系统，利用所有NT提供的服务机器1服务工程师机器2机器3PC-控制PC-控制PC-控制视频监视用户现场服务器服务器PC工作站PC工作站客户工程师无线局域网诊断用笔记本电脑ISDN,调制解调器,互联网远程网无线局域网局域网视频监视视频监视视频监视ISDN,调制解调器,互联网信息技术与自动化技术的完美结合

通过email

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