一種高性能計算機(jī)可編程控制器
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隨著現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器有了長足的發(fā)展。1968年，美國最大的汽車制造商gm公司為了自身汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展，提出新一代控制器應(yīng)具備十大條件。這成為了當(dāng)代可編程控制器的發(fā)展動向。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（dec）成功研制世界第一臺可編程序控制器pdp-14，并在gm公司的汽車自動裝配線上首次使用并獲得成功。從此，這項新技術(shù)迅速在世界各國得到推廣應(yīng)用。20世紀(jì)70年代，日本、西歐國家也相繼引進(jìn)和研制出自己的第一臺可編程控制器。我國從1974年開始研制，1977年開始工業(yè)推廣應(yīng)用?？删幊炭刂破鳜F(xiàn)在已經(jīng)成為我國工業(yè)設(shè)備控制使用增長速度最快的控制器。由于控制器出現(xiàn)以后，名稱混亂，功能也各不相同，因此美國電氣制造商協(xié)會（nema）和國際電工委員會（iec）分別于1980年和1985年對可編程控制器（pc）進(jìn)行了定義。這就是后來說的“藍(lán)領(lǐng)計算機(jī)”。隨著現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、現(xiàn)代自動控制技術(shù)的高速發(fā)展，可編程控制器的數(shù)學(xué)處理能力、網(wǎng)絡(luò)通訊能力和智能控制能力等得到大大提高。在1994年可編程計算機(jī)控制器（programmable computer controller簡稱pcc）的概念被提出來，它代表了當(dāng)今工業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。奧地利貝加萊(br)工業(yè)自動化公司的pcc為其典型代表，其是集計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)（3g技術(shù)）為一體的新型工業(yè)控制裝置。
2 pcc功能模塊構(gòu)成及其特點(diǎn)
pcc一種計算機(jī)控制系統(tǒng)，具有中央處理器（cpu），輸入/輸出（i/o）接口、電源等，其構(gòu)成如圖1所示。pcc實(shí)現(xiàn)了系列化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計，使得其設(shè)計、安裝比較容易，調(diào)試周期短、維護(hù)簡單等特點(diǎn)，其所有的輸入輸出接口電路均采用光電隔離，可有效抑制外部干擾源對pcc的影響。另外，pcc模塊品種豐富，通信接口完善，配置簡單，可較容易組網(wǎng)通信。現(xiàn)代的pcc已經(jīng)從較小規(guī)模的單機(jī)順序控制發(fā)展到包括過程控制、運(yùn)動控制、步序控制等，廣泛應(yīng)用在塑料、包裝、印刷、造紙等許多行業(yè)中的控制，這些應(yīng)用極大地提高了這些行業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。
程序執(zhí)行上，pcc采用分時多任務(wù)操作系統(tǒng)，它可以很好地實(shí)現(xiàn)實(shí)施多任務(wù)，用戶可以根據(jù)自己的生產(chǎn)需要，編制自己的程序并設(shè)定循環(huán)時間?？刂葡到y(tǒng)為用戶提供了八個不同循環(huán)時間和不同優(yōu)先級別的任務(wù)等級，同時它是一個可自定義、具有確定性的實(shí)施多任務(wù)操作系統(tǒng)。同時，為了能夠給技術(shù)人員和編程人員提供更多的服務(wù)，方便用戶得到自己關(guān)心的數(shù)據(jù)和控制系統(tǒng)狀態(tài)等情況，pcc編程系統(tǒng)為用戶提供了很多不同的診斷工具。這些工具可以顯示正在運(yùn)行的概要，可以讀取、存儲和修改信息，可以深入系統(tǒng)并優(yōu)化它。
圖1 pcc模塊功能構(gòu)成
3 貝加萊2000系列pcc
br2000系列pcc有2003系列和2005系列。包括：cpu模塊、總線控制器模塊、通訊模塊、電源模塊、現(xiàn)場總線模塊、數(shù)字量、模擬量輸入、輸出模塊計數(shù)和定位模塊等。br2000系列pcc硬件具有如下特點(diǎn)[2]：①硬件模塊化；②網(wǎng)絡(luò)通信能力；③有與hmi通訊的接口；④有工業(yè)汁算機(jī)能力；⑤emc符合en61131—2；⑥可靠的i/o總線協(xié)議；⑦獨(dú)立的i/o總線和系統(tǒng)總線⑧具有工業(yè)強(qiáng)度的端子排；⑨多i/o總線系統(tǒng)的高性能。
圖2 2003系列pcc
（1）2003系列小型pcc（見圖2）
2003系列屬于小型pcc，其特點(diǎn)為：2003系列采用了極高性價比的緊湊型設(shè)計，節(jié)省了裝備的空間；can總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了操作面板、顯示單元、驅(qū)動以及其他外圍設(shè)備直接的連接；遠(yuǎn)程i/o系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了通過can進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的可能；大量的旋入式模塊也確保了任何傳感器和執(zhí)行器信號的連接；實(shí)現(xiàn)機(jī)器或系統(tǒng)中分布式或集成單元，單元間的主干通信通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)tco/ip網(wǎng)絡(luò)或現(xiàn)場總線實(shí)現(xiàn)，在每個單元中，2003系列可通過驅(qū)動操作面板和外圍設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)展，依據(jù)機(jī)器單元所需的計算能力選擇合適的cpu模塊；2003系列的緊湊型控制器也適用于大型系統(tǒng)，如果帶本地i/o的cpu通過ethernet powerlink與各個分布式組件連接，便可創(chuàng)建一個用于高動態(tài)運(yùn)動任務(wù)
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