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工业互联网为PLC提供广阔的发展空间

 守山学堂 2022-04-23

小马哥

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一.PLC是什么

如果您熟悉工业自动化,则可能听说过PLC。 那么,PLC是什么?为什么它们在自动化领域如此重要?

PLC代表可编程逻辑控制器。 它们是用于控制用于制造,工厂或其他自动化环境的不同机电过程的工业计算机。

PLC的大小和形状因数不同。 有些足够小,可以放到口袋里,而有些又足够大,需要安装自己的重型机架。 某些PLC可以通过背板和功能模块进行定制,以适合不同类型的工业应用。

PLC速度快,易于操作且易于编程,因此广泛用于各种行业。 PLC可以通过多种方式进行编程,从基于机电继电器的梯形逻辑到经过特殊修改的BASIC和C编程语言,仅举几例。

今天,大多数PLC使用以下5种编程语言之一:梯形图,结构化文本,功能块图,指令列表或顺序功能图。

SCADA和HMI系统使用户可以从制造车间查看数据,并为用户提供控制输入的界面,而PLC是这些系统中必不可少的硬件组件。

二.PLC应用场景

PLC充当工厂或生产车间中的设备与SCADA或HMI系统之间的物理接口。 PLC通讯,监视和控制自动化过程,例如装配线,机器功能或机器人设备。

PLC的功能分为三大类:输入,输出和CPU。 PLC通过监视与机器和设备连接的输入来从车间捕获数据。然后由CPU处理输入数据,CPU根据输入状态将逻辑应用于数据。然后,CPU执行用户创建的程序逻辑,并将数据或命令输出到所连接的机器和设备。

输入有两种主要类型:来自设备和机器的数据输入以及人为的数据输入。来自传感器和机器的输入数据被发送到PLC。输入可以包括机械开关,按钮和编码器之类的开关状态。温度,压力传感器和液位检测器之类的高/低状态,或者泵和数值之类的物的高/低状态。

人为输入包括按钮,开关,来自键盘,触摸屏,遥控器或读卡器等设备的传感器。输出是基于PLC逻辑响应这些输入的物理动作或视觉结果。物理输出包括启动电动机,打开灯,排空阀门,加热或关闭泵。视觉输出被发送到打印机,投影仪,GPS或监视器等设备。

PLC循环运行。首先,PLC检测与其连接的所有输入设备的状态。 PLC应用用户创建的逻辑,然后根据输入状态执行它。然后,PLC将命令输出到连接到PLC的任何输出设备,以打开或关闭命令。完成所有这些步骤后,PLC将通过与内部诊断程序和编程端子进行通讯来进行安全检查,以确保一切都在正常操作条件下。每次完成过程,PLC都会重新开始循环。

借助各种可用的Ignition设备驱动程序,您可以将Ignition与几乎任何现代或旧式PLC连接。一旦安装了设备驱动程序,就可以查看数据或将其发送到PLC。现在,Ignition的标签系统可以使用PLC数据,而Ignition强大的核心模块可以做得更多。

创建一个全面的SCADA和MES系统,HMI系统,警报和报告解决方案或企业范围的解决方案,以使您可以查看和控制组织中任何级别的PLC上的数据。

传统上,PLC使用轮询响应方法进行通信。通常,在本地工厂和制造环境中,这种类型的通信方法非常好,因为通信距离短且主要是硬接线。借助轮询响应,可以与PLC持续通信以检查任何数据更改。

三.工业互联网的到来,PLC能够做什么

随着工业物联网(IIoT)的普及,对来自远程位置的数据的需求也在增加。这意味着网络边缘将有更多的PLC和计算设备。与边缘设备的通信涉及长距离,其中蜂窝网络被更频繁地使用。由于轮询响应通信的频率很高,因此蜂窝网络将招致难以置信的高成本。

为了解决此问题,诸如MQTT之类的解决方案采用了发布-订阅协议来简化来自网络边缘的通信。尽管现代PLC采用现代通信协议,但仍处于网络边缘的传统PLC需要额外的硬件以使其达到最新速度。诸如Ignition Edge IIoT之类的边缘网关与MQTT代理一起,使用轮询响应从旧式PLC提取数据,然后使用发布-订阅协议传输数据。

这种IIoT架构允许工业组织在棕地系统之上构建IIoT解决方案。 这提高了带宽利用率,并使来自网络边缘的PLC数据在整个组织中广泛可用。

业界继续看到新产品进入市场,这些产品包括可编程控制器(PAC)等设备,这些设备将PLC的功能与高级PC功能结合在一起,一直到工业嵌入式硬件。

即使有了这些新产品,PLC仍因其简单性,可负担性和实用性而广受欢迎。 诸如Ignition之类的软件将使组织在未来许多年中发挥最大的作用。

编辑于 2020-08-03 21:41

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