PC－Based PLC嵌入式控制器及其實(shí)際應用策略

2.3 通信處理

在由PC－Based PLC架構的控制系統最為重要的一個(gè)環(huán)節便是與上位機進(jìn)行的實(shí)時(shí)數據通信過(guò)程，而這一環(huán)節往往是制約系統實(shí)時(shí)性和穩定性的因素，它容易出現數據瓶頸。因為上位機通常為Windows操作系統，應用程序一般有人機交互界面和實(shí)時(shí)顯示界面，而往往將人機交互界面和實(shí)時(shí)顯示界面設計為前臺窗口，數據通信、分析以及存儲設計為后臺運行，但Windows 并不是作為實(shí)時(shí)操作系統設計的，是搶先式、多任務(wù)、基于消息傳遞機制的操作系統，但僅憑消息調度機制，顯然不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)系統的要求，難以保證準確實(shí)時(shí)地完成前后臺控制任務(wù)。因此在Windows環(huán)境中，采用多線(xiàn)程技術(shù)，可以有效地利用Windows等待時(shí)間，加快程序的反應速度，提高執行效率。用一個(gè)線(xiàn)程管理計算機數據通信，另一個(gè)線(xiàn)程進(jìn)行數據處理、分析與存儲，這樣在滿(mǎn)足數據連續采集的同時(shí)，增強了系統事件響應和通信控制的實(shí)時(shí)性。

PC －Based PLC與上位機一般采用RS－485、CAN、ModBus或者Ethernet，假如采用RS－485、CAN、ModBus時(shí)，則要合理分配通信口，一般RS－485、CAN、ModBus的通信適配器卡有兩個(gè)口，因此假如控制系統有兩個(gè)控制模塊，上位機可以采用一個(gè)通信口與兩個(gè)下級控制器通信，但是假如有四、六個(gè)……，最好將其分成兩組，上位機則采用兩個(gè)通信口分別與其通信，上位機采用兩個(gè)線(xiàn)程編寫(xiě)通信程序，配置圖見(jiàn)圖1所示。

1：配置圖

2.4 電源配置

假如一個(gè)控制系統有多塊PC －Based PLC控制器，考慮到系統的經(jīng)濟性以及安全性，最好每?jì)蓧K控制器公用一個(gè)開(kāi)關(guān)或者線(xiàn)性電源，考慮到電源本身的功耗，此時(shí)電源的功率必須大于60W，并且每個(gè)電源模塊分別接入～220VAC或者～380VAC的電源，千萬(wàn)不要串接。選擇開(kāi)關(guān)電源時(shí)要注意選用系統功率因數大于0.99且紋波電壓 Vrms≤1.0%、紋波系數≤0.2%的功率密度大、電磁兼容性好、低紋波開(kāi)關(guān)電源。同時(shí)將控制器I/O通道和其它設備的供電采用各自的隔離變壓器分離開(kāi)來(lái)，有助于提高控制系統的抗干擾能力。

2.5 信號地的處理

正確、良好的接地可以將混入電源和I/O 電路的干擾信號引入大地，消除或減小干擾的影響，是安全保護和抑制噪聲的重要手段，對提高I－8000或ADAM5510系統的穩定性、可靠性極其重要。為了盡可能減小電磁噪聲影響，電源回路和控制回路要分別設立接地極。在控制系統中難免有變頻器之類(lèi)地功率器件，注意要將變頻器散熱器、電源中性線(xiàn)、變頻器外殼和中性端、電機外殼和Y型接法中性端要可靠接于電源回路接地極上，所有接地線(xiàn)不可形成接地回路。變頻器接地電阻越小越好，接地導線(xiàn)截面積應不小于 4mm2，長(cháng)度應控制在20m以?xún)?。屏蔽層、數字信號地接于控制回路接地極。為防止形成回路，屏蔽層應單端接地。制器的接地線(xiàn)與電源線(xiàn)、動(dòng)力線(xiàn)分開(kāi)。PC－Based PLC最好單獨接地，也可以與其他設備公共接地，但嚴禁與其他設備串聯(lián)接地。

3、實(shí)際應用案例

3.1 泓格I-8000在小型油料計量管理中的應用

在小型石油公司中，要進(jìn)行大量的油料計量工作如輕油、0＃汽油、90＃汽油等，其計量過(guò)程往往是車(chē)隊從貨運站拖回公司后經(jīng)公司磅房過(guò)磅稱(chēng)毛重、卸料、車(chē)輛出廠(chǎng)時(shí)，再過(guò)磅稱(chēng)車(chē)重等等，過(guò)磅過(guò)程、手續、登記極其繁瑣，有時(shí)還容易出現錯磅和漏磅現象，極不容易管理，并且給統計、計量工作帶來(lái)了極大的困難，過(guò)磅工人的勞動(dòng)強度大，經(jīng)常出現車(chē)隊排隊過(guò)磅的現象，辦事效率極其低下，為改變這種局勢，采用PC－Based PLC I－8411嵌入式控制，并配以模擬信號輸入模塊I－8017H、模擬信號輸出模塊I－8024、光隔離數字輸入/輸出模塊I－8042、I－8060繼電器輸出模塊以及RS232/RS485轉換器I－7520，并利用計算機控制技術(shù)，為其不同的油料的進(jìn)站計量、出站計量、統計等開(kāi)發(fā)了一套分布式的油料計量、統計管理系統，省時(shí)又省力，深得用戶(hù)喜愛(ài)。系統架構圖件圖2所示。