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      在自動化領域PLC控制系統的成熟應用

      發布者:上海啟力電機   發布日期:2016/10/20 10:00:07

       PLC控制系統,可編程邏輯控制器,專為工業生產設計的一種數字運算操作的電子裝置。它采用一類可編程的存儲器,用于其內部存儲程序,執行邏輯運算,順序控制,定時,計數與算術操作等面向用戶的指令,并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。是工業控制的核心部分。下面小編就給大家介紹一下在自動化領域PLC控制系統的成熟應用?

       1.基于PLC的工業控制系統特點

       可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC),作為離散控制的首選產品,在自動化領域占據著十分重要的位置?;赑LC的工業控制系統由模仿原繼電器控制原理發展起來,利用存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和運算等操作的指令,并通過輸入/輸出(I/O)發出控制信號和接受輸入信號,來控制各類機械或生產過程?;赑LC的工業控制系統與其他工業控制系統相比較,具有不可忽視的優點:與繼電·接觸器控制系統的比較,PLC系統在靈活性和擴展性、可靠性和可維護性、控制速度和穩定性、延時的可調性與精度、設計與施工、系統價格方面具有巨大優勢,并代替繼電·接觸器控制廣泛應用于工業自動控制中;與計算機控制系統的比較:PLC系統的功能模塊結構、順序掃描方式工作、惡劣工業應用環境適應性方面都是工業用微機無法和PLC相比。

       但是,計算機在信息處理方面還是優于PLC,所以,在一些工業控制系統中,常常將兩者結合起來,PLC作為下位機進行現場控制,計算機作為上位機進行信息處理;與集散控制系統(Distributed Coiitrol System,DCS)的比較:PLC在開關量控制和順序控制方面有一定的優勢;而DCS在連續量的模擬控制和回路調節等方面有一定的優勢;DCS具有控制(工程師站)、操作(操作員站)、現場儀表(現場測控站)三級結構,組態成相對固定的功能,而PLC則大多需要編程,但更靈活,可以實現大規模的控制系統網絡。

       2.基于PLC的工業控制系統測試方法

       為做好PLC系統的質量控制工作,軟件測試是工程實施階段質量控制的一種有效手段?;赑LC軟件的特殊性(非CPU指令代碼)和深嵌入式特點,其軟件測試環境很難搭建,對測試用例特別是異常測試用例的注入帶來了困難。目前主流的測試方法主要有三種:全數字仿真測試環境下的PLC軟件測試、硬件在回路環境下的PLC軟件測試、形式化驗證。

       硬件在回路(HiL)測試技術包括實時處理器、I/O接口和操作界面,可以精確的仿真測試系統中物理上并不存在的部分。實時處理器提供硬件I/O通信、數據記錄、激勵生成和模型執行等。I/O接口提供被測電子控制單元(ECU)與模型仿真的虛擬環境之間的傳感器和PLC控制器的交互。操作界面與實時處理器通信,提供測試命令、可視化、配置管理、分析和報告任務。HiL技術采用硬件故障插入在ECU和被測試系統之間產生信號故障,達到測試和驗證故障條件下設備性能的目的。

       硬件在回路技術與PLC相結合,將PLC的電機信號、開關量信號等各種控制信號轉化成數學模型,與I/O接口模擬成為一個受控對象模型,將電壓、電流、電磁、浪涌脈沖等硬件激勵以及越界值、非法指令、樁程序段、靶子程序段等軟件故障作為測試序列加載到受控對象模型,實際輸出平均故障前時間MTBF、故障次數、故障率、可靠度等指標,通過類比系統實際輸出與期望輸出來驗證PLC控制器。

       硬件在回路環境下的PLC軟件測試可以實現對被測軟件非侵入式的、最真實的測試,通過硬件在回路仿真測試環境的構建,可以實現用戶關心的各種測試需求,如:功能、性能、接口等,特別是能實現真實的性能測試。不過,由于這種仿真環境多是針對特定被測目標開發,專用性很強,很難移植到其他同類被測軟件的測試環境搭建中,在一定程度上降低了測試資源的利用效率。

       以上就是小編為大家總結的基于PLC的工業控制系統特點及測試方法對在自動化領域PLC控制系統的成熟應用的介紹,希望能夠給大家帶來一些幫助。



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