现代可编程计算机控制器PCC 及其应用.pdf

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1、现代可编程计算机控制器PCC及其应用刘计训山东工业大学（260061）摘要：阐述了可编程计算机控制器PCC的硬件特点、软件特点，并结合齐鲁大厦的消防自动化（FA）系统，举例说明了PCC在工程建设中的应用及其所具有的优势。关键词：可编程计算机控制器PCC硬件特点软件特点模块结构消防自动化可编程计算机控制器PCC作为一个全新的概念是由奥地利B&R在工控界提出的。无论是内部的硬件功能，还是外部的编程、开发环境，PCC都比常规的可编程逻辑控制器（PLC）有较大的增强和提高。1.PCC的硬件特点PCC20O5采用

2、的是16位MOTOROLA68000处理器。它得以使PLC演变到PCC的关键是B&R成功地将PLC的标准控制功能，与工业计算机的分时多任务操作系统集成到了单一的CPU模块之中。这就使得用户可以十分灵活地借助操作系统的调度管理，让多个应用程序（任务）在一个CPU之中并行地运行（周期可由用户设定），从而摆脱了常规PLC上单个程序对硬件时钟的依赖。这一技术突破，对于整个技术项目的开发、运行和维护都有＋分重要的意义。几乎所有PCC的硬件结构中都采用了模块式结构。这一特点使真正灵活自由地扩展成为可能。在PCC上，

3、I/0通道和底板被设计成模块式结构，可以任意插拔；应用程序存储器（APM）也实现了模块化，用户可按照其应用程序的复杂程度，在64K到1M的范围内，经济灵活地选型。安全性对于一个实时控制系统来说是十分重要的要求，PCC为此在以下各环节上提供了保障：(l）就数据传输而言，PCC数据总线上各模块不仅经过了各种严格标准的检验，而且，PCC的基板总线上还设计了一套完整的局部总线协议，以保证不正确数据无法传输。(2）为防止模块式硬件安装运行的各种意外情况出现，PCC不仅为用户提供了除电源和CPU模块之外的所有模块的

4、带电拔插功能（硬件无损坏、软件自动处理不死机），而且可以在PCC上电时，按照实际插人底板的模块，实现系统硬件的动态配置和出错处理。(3）借助于电池和金箔电容的保护，PCC系统RAM中的数据（程序）最长可以确保3年不会丢失。与当今工业控制器的发展趋势相适应，PCC系统硬件组态的开放性十分彻底。不仅实现了B&R品牌自身各型号产品的自由扩展与互联（本地、远程扩展、联网），而且提供了对其他广家众多牌号产品的网络协议的支持。如ABDataHighway、Modbus、SinecL1等，都可以通过PCC统一在标准现

5、场总线Profibus、CAN等的MAP之下。另外，PCC还提供了通用的串行通信驱动器―帧驱器（FrameDriver），用以创建用户自己的协议。2.PCC编程软件的特点PCC采用通用的PC机作为在线编程开发工具，编程软件为一个多窗口界面的集成开发环境，程序结构设计采用一种称为GDM(GraphicDesignMethod）的图形设计方法进行模块设计。它将整个项日（应用程序）划分为项目、处理器和任务等不同层面，各个层面上均采用GDM图形方法设计各模块之间的结构关系。GDM为编程者在对项目总体的把握上提供

6、了一个强有力的工具。PCC的编程语言可以采用常规PLC的梯型图（LAD）和指令表（STL)，这两种是广为PLC开发人员熟悉的低级语言；PCC还设计了一套基于文本的面向控制的结构化高级语言―PL2000），使得程序设计者对复杂控制过程的描述变得非常直观、精练。上述三种语言，再加上PG2000提供的各种函数功能块〔FBK)，在项目开发时，可以根据任务模块自身的特点而自由选用。PCC的编程软件包PG2000的调试查错和在线帮助功能十分强大。运用Debugger和PV-monitor工具，可以实现源程序级的单步

7、、多步、单周期和连续运行调试以及过程变量的监视和修改。PG2000的在线帮助功能具有含义敏感性，即编程者可以在任何状态下，随时获取所需的帮助信息。另外，PCC还模仿大型机操作系统，设计了错误登录功能，将所有关键性错误和外界对系统的干涉，连同相应的时间标记在一起，登录到错误信息模块中。3.PCC工程设计应用举例这里，以齐鲁大厦的楼宇消防自动化（FA）系统为例，说明PCC在工程设计中的应用及所独具的魅力。3.1工程要求概述该大厦共有33层楼面，大小厅室数百个。共分布烟雾火警探头近2000个；控制各楼层通风机

8、、防火门、消防泵和总电源开关等需高达77个开关量；另外还有158个用于测试工作方式下的控制按钮。在兼顾工程短、成本低的前提下，PCC2005被选用。3.2系统硬件设计鉴于整幢大厦近2000个火警烟雾探头的分布特点，PCC的硬件系统采用了远程扩展的方案；地面楼层设一个主站，位于集控室的电控箱之内。在地面以上的2、6、12、18、24、30楼层分别设立6个从站，控制一定楼层范围内的消防设备。主站和从站之间通过主站的一块选程扩展主模块驰动；而各从