工业控制技术的发展

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1、2工业控制技术的发展工业控制技术是一种运用计算机、控制理论、仪器仪表和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术。可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController，简称PLC，是一种以微处理器为核心的自动化装置，在工作环境中使用数字操作的电子系统，使用可编程存储器内部存贮用户设计的指令，用这些指令来实现逻辑运算、顺序操作、定时计时以及算术运算，并通过数字或模拟I/O来控制各种类型的机械或过程。随着现代科学技术的迅

2、猛发展，工业控制技术也口新月异。到目前为止，工业控制技术己经历了三次飞跃:第一次是在五、六十年代，从传统的电气传统控制发展到以模拟信号为主的电子装置和自动化仪表的控制系统，这次飞跃是以微电子技术的进步为基础。第二次则是在七、八十年代，集散型控制系统(DCS)的出现，把分散的、单回路的测控系统采用计算机进行了统一的管理，用各种IPO功能模块代替了控制室的仪表，利用计算机高速运算的强大功能，集中实现了回路的调节、工况连锁、参数显示报警、历史数据存储、工艺流程动态显示等多种功能，在大型控制系统中往往还带有操作指导和专家系统等软

3、件。DCS对工业控制技术的发展起到了极大的推动作用，这次飞跃是以计算机技术的飞速发展为基础的。第三次是进入九十年代以后，现场总线(Fieldbus)技术的兴起和逐渐成熟，使其成为自动化领域的主导技术。现场总线控制系统FCS是在计算机网络技术飞速发展的推动下形成的，人们称之为3C(ComputerCommunicationControl)技术。3烤房控制系统拟定要求(1)生产效率能够大幅度提高生产效率，有效的替代人力进行重复性负重劳动。(2)生产安全性整个生产过程安全稳定，降低事故发生率;一旦有误动作发生。(3)实时监控能

4、力正常生产时全线为全自动，工作人员只需通过操纵计算机即可对整个生产线进行全面监控。(4)生产出错处理能力一旦生产出现误动作，主控PC可立即停止生产线运行，并对误动作或出错进行相应定位，便于出错后使用文本显示器对出错动作进行人工调试。3烤房控制集中系统模块在烤房集中控制系统中，烤房的现场控制是关键，而烤现场控制主要由PLC系统完成，如何合理而有效地使用PLC技术就成了设计的重点和难点。众所周知，PLC的特点是控制稳定可靠，编程简单，但程序内存和指令资源有限，不能进行过于复杂的编程;而烤房集中控制工艺参数繁多，各烤房控制复杂

5、，不易相互协调。所以，PLC编程的易用性和控制上的复杂性就形成了一对矛盾。假如采用常规的PLC统一集中控制方式，需将所有工位的执行机构都集中接到一台总的PLC上，生产线只需要一台满足输入输出点数的大型PLC即可，但是这样的控制方式并不合理，不仅仅因为是投资巨大(一台大型PLC的价格远远大于多台小型PLC的价格的总和)，不利于PLC程序代码编写与调试，而且按照现代控制理论，在单一的控制系统中配置的控制单元越多，控制越不可靠。因此，为了降低PLC程序代码复杂度和增强控制的可靠性，这条生产线控制系统采取了集中-分散式控制方式，

6、即每个烤房使用一台PLC，单独对该烤房的所有执行机构进行控制，同时通过远程主控PC对所有分散的PLC进行统一控制和调度。从结构上，烤房集中控制系统采用的是基于以太网的上/下位机的控制网络结构。从功能上，可以将整个烤房集中控制系统可分为控制系统硬件模块和软件模块。(1）集中控制系统硬件模块硬件模块包括鼓风机、循环风机、电动窗开启、电气设备、计算机控制设备和监视设备。（分别介绍鼓风机、循环风机、电动窗开启作用）。电气设备主要包括PLC(扩展机)、传感器、继电器、电源以及连接线路等。计算机控制设备主要包括主控PC、界面PC、动

7、画PC以及交换机。(2)控制系统软件模块软件模块包括PLC程序、主控PC程序、界面PC程序。PLC程序负责执行生产线上执行动作的全过程的数据采集、数据处理、逻辑运算和顺序控制。主控PC程序负责执行各个烤房的执行动作的命令收发、状态显示、参数存储和参数提取。界面PC程序负责操作命令的发送和错误状态的显示。4.电气设备电气设备主要包括控制柜内设备、外部设备以及配电柜设备等。4.1控制柜内部设备防爆控制柜位于集中控制室内，主要放置PLC为核心的关键电气控制元件，主要包括:PLC、串口服务器、交流接触器、电源以及连接线路。(1)

8、PLCPLC是控制柜的核心部件，每个烤房的有一台PLC，它连接所有的输入输出信号线。本系统使用的是三菱系列（写出型号）PLC，它共有**个输入/输出点、一个外围端口、一个RS-232C端口和一个扩展端口，如图**所示。（画出三菱机型）(2)串口服务器串口服务器是网线与串口线的转换器，它一端通过专用的串口线与PLC的外