基于pc机和plc控制的系统

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1、基于PC机和PLC控制的系统在啤酒生产自动化过程中最近的应用发展MasaoOgawa'andYutakaHenmi2'工业系统解决方案分部.东芝三菱电气工控集团,东京,日本2(Tel:+81-3-5441-9772,E-mail:OGAWA.masaogtmeic.co.jp)朝日啤酒集团吹田啤酒厂工程部,大阪,日本(Tel:+81-6-6388-1231,E-mail:yutaka.henmigasahibeer.co.jp)摘要：设备制造商正继续尽自己的最大努力生产符合客户需求的成本效益的生产系统。这样的车间工作环境下需要使用相当灵活的控制系统，如由P

2、C机（个人电脑）－PLC（可编程序控制器）相结合的控制系统,这样的系统称为PC机+PLC基于控制系统。然而，几乎是所有基于PC机+PLC的控制系统是设计为少于百余个I/0点的中小型系统。我们为啤酒酿造厂开发出基于PC+PLC的控制系统新的大型应用系统。通过这些改进，我们实现了基于PC机+PLC的控制系统的相当大规模的生产和切实有效的灵活的应用控制。关键词：过程控制系统，PC机，PLC，大型控制过程，啤酒生产控制1。导言因为PC与PLC性能快速改进和有效PLC的仪表控制单元开发与引进等，基于PC机+PLC的控制系统被广泛应用在不仅是离散和顺序控制过程，还有连

3、续控制过程，其使用越来越广泛。因此，很多终端用户已经享受具有较便宜的组件和可以灵活组装特点的低成本高效率的生产系统。然而，由于缺乏针对大规模集成应用系统的积累和研究，尽管PC与PLC有各种的技术改进，但其在小到中等规模的工厂的应用还是很有限的。本文介绍了我们如何通过足够的理论与方法实践，开发和安装先进酿造集成控制系统（adbic），把基于PC+PLC的自动控制系统运用于一家日本主要啤酒公司的现代化大型自动生产。2。应用于生产啤酒车间啤酒酿造厂数量很多的设备，如阀门和泵等。特别是，啤酒发酵罐及储藏罐可能超过100个，并有数以万计的阀门，使过程控制系统处理和管

4、理多达30000/0点，是一个典型的大型应用控制系统。功能上，该系统还必须涵盖各种种设施，如酿造过程中，包装过程和综合控制。此外，连续而可变的改造和重建项目是关键因为消费者对食品的需要和满意度。考虑到这些特点，我们的努力已历时25年多来，以改善朝日啤酒有限公司，一个日本驰名的啤酒公司啤酒车间的整条生产线。通过许多各式各样的控制系统如常规的DCS装置，基于PC＋PLC控制系统对现有的DCS系统比较吸收，我们已经积累掌握了啤酒运作知识和过程控制技术和诀窍。作为"素材"的这些努力，这个新的基于PC+PLC控制系统：ADBIC有效性和实用技术优势体现在以下这一部分

5、。3。大型啤酒酿造过程的最优化3.1PLC的信号类型的分类处理ADBIC结构性结构优化表现在整个系统的大型啤酒酿造中的应用中。每个PLC是分为;为数字信号（命名为"D型"），模拟信号（命名为"A型"）及其混合信号（命名为"C型"）。因此，每个PLC按信号类型分配内存地址，是为了给不同的数字信号存储留有足够的空间，如根据啤酒酿造进程步骤2中各个阀门及水泵的不同标志的信号类型。表1显示了在ADBIC系统中一个PLC所支持和处理的不同标志的信号种类内存地址。每个PLC对每一种信号都有一个标准的处理回路。因此，这就是ADBIC根据PLC的分类去定义内存映射分配和信

6、号分类处理的特征点，并且使得ADBIC的编程控制变的清楚简单。表1每个PLC处理的不同标志的信号类型3.2PLC仪表控制单元的引入在ADBIC，PLC的闭环控制有一个控制周期，A型和C型，这是一个固定的，以300毫秒为准确时间的PID回路控制。然而，一个固定的比较慢的PLC控制周期会影响整个控制的周期时间，譬如C型，根据目标结果处理混合信号时。所以，ADBIC引人PLC仪表控制单位来解决这问题。PLC的仪表控制单元，其中是一个板载的可插入扩展槽主CPU的PLC模块，具有独立的CPU并且与主CPU是异步处理的。因此，PID的闭环逻辑控制可以通过扩展这个模块来

7、实现从而可以独立于主CPU工作。图1显示了在ADBIC的PID控制回路控制中主CPU的PLC与PLC的仪表控制单元的分工。因此，在ADBIC中，为组成的PID闭环控制，主CPU的PLC只使用标准信号处理了部分的I/0输入，基本PID逻辑控制作为一个高负荷，是完全由PLC的仪表控制单元控制的。使用PLC的仪表控制单元来处理部分输入以减少主CPU的负荷，可以使主CPU的处理周期已经加快了20-30毫秒。图1PID闭环控制中主CPUPLC与PLC的仪表控制单元的控制部分示意图此外，对PLC的仪表控制单元的PID闭环逻辑控制可以使用回路图来表示，跟以前的DCS一样

8、。回路图能够比较容易的描述十分复杂的具有阶梯逻辑的程序功能，譬如有