摘要：计算机互联网技术的出现与发展推动了工业生产的转型升级，DCS凭借集中监控和分散控制的优势得到了越来越多生产企业的青睐分布式控制系统是计算机集散控制系统的基本结构形式，DCS主要由过程监控级、现场控制级和管理级组成。针对于此，本文就以PLC为基础的计算机通讯监控系统进行探讨。
关键词：PLC；计算机通讯；监控系统；
1 PLC可编程序控制系统研究介绍
1.1国内外研究分析
PLC可编程序控制器和PLC网络是CIMS系统构成的重要基础，是现代工业自动化生产的重要部分。在世界工业自动化领域中，PLC可编程序控制器和PLC产品在生产数量和生产质量上都非常高，在我国的国民经济相关的所有部门中也得到了大力的推广。全世界对PLC可编程序控制器和PLC网络进行研究的公司有300多家，按照发展的历史和地区进行划分，可以划分为三个部分，美国产品公司、日本产品公司和欧洲产品公司。在技术上看，PLC可编程序控制器和PLC网络的技术发展特点主要是运行处理快、控制规模大、内存容量大和可靠性高等特点，PLC技术发展的基础主要是计算机技术和通信技术的发展，目前PLC技术的发展还具有热备份和开放性等的功能，用户计算机连入PLC网络的技术的应用，使用户计算机迅速发展成为PLC网络的超级终端，PLC和PLC网络已经具备了DCS等系统的功能，PLC可编程序控制器技术的发展非常迅速，对基于PLC可编程序控制器及其网络技术的发展具有重要的意义。
1.2PLC控制系统特点及工作方式
PLC、CAD和机器人作为现代工业自动化三大技术支柱，近年来PLC产品在工业控制设备方面的应用越来越多，PLC处理器处理速度的提高，促进了PLC功能的开发，PLC现在发展成为具有数据处理功能和联网通信功能的多功能控制器。PLC网络的性能高而且运行成本低，PLC网络已经发展成为具有4级子网的分布式网络，PLC网络还是具有动态画面显示和各类报表制作等多种功能的网络控制系统，在CIMS系统中PLC时重要的组成部分，PLC在价格上比DCS等控制系统的价格要低。PLC可靠性高，PLC具有很高的可靠性的控制装置，采用了抗干扰的硬件，对PLC控制装置的模板机箱的设计上采用了电磁兼容性设计，应用差错校验等一系列故障检测技术，PLC采用具有抗干扰能力的周期循环扫描方法。PLC控制系统是工业制造的电控制器，主要采用电子计算机技术，对存储与PLC内存的程序进行运行从而控制进出信息的交换。PLC实现控制的要素是出入信息交换和可靠物理实现，出入信息交换式通过内存中的程序的运行来实现，程序有两种，一种是PLC企业提供的系统程序，一种是用户自己开发的应用程序。系统程序主要是为程序的运行提供一个运行平台，处理信号的转换功能，保证PLC系统可靠地运行。可靠物理实现是通过输入电路和输出电路，在PLC控制系统中，输入信息经过输入电路进的过滤处理，把输入信号的高频干扰去掉，通过继电器连接内部和计算机电路，从而实现内部和计算机电路的光隔离。输出电路要想带动工业控制元器件工作就必须要进行功率的放大，工业控制元器件有接触器等。
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2 PLC可编程序控制器系统结构和配置研究
2.1PLC控制系统配置分析
PLC系统配置的基本原理要遵循完整性，对系统各硬件和软件配置；经济性，从系统配置本身的经济条件进行思考；可靠性，包括PLC产品本身的质量，PLC产品服务技术，在特殊环境下要具有可靠性等；可发展性，对PLC系统进行配置的同时要留有可以进行扩展的空间；继承性，在配合和软件等方面要考虑到技术的可继承性。PLC控制系统的基本配置可以根据模板式和箱体式两种方式进行配置，模板式中包括CPU模块、内存模板和电源模板，CPU模板配置决定控制系统的运行速度的快慢，内存容量的大小等，CPU模板式系统配置首先要进行配置的。内存模板式在CPU模板配置范围内进行配置的，主要是满足用户存储数据信息和程序的容量的。电源模板为系统提供运行信号电源的，电源模板和CPU模板可以合在一起也可以是分开工作。PLC控制系统的扩展配置是在基础配置的基础上来完成的，通过增加扩展架和扩展槽的方式，来增加I/O配置的点数，扩展配置可以充分对CPU和内存进行配置来降低PLC的单点费用，通过扩展配置来实现远程安装和维护等操作，扩展配置可以分为远程扩展配置和本地扩展配置两种方式。远程扩展配置的扩展部分是安装在远程位置，主体部分和远程部分通过介质的通讯来实现数据交换，还可以实现PLC主从控制，在地域分布比较大的系统中可以采用远程扩展配置的综合系统，即可靠又方便快捷，远程扩展按介质分有光纤、同轴电缆和双绞线等。本地PLC扩展配置比较简单，主要是箱体式的PLC扩展配置，扩展模板PLC扩展配置可以对I/O点数和机架等进行配置。PLC控制系统的特殊配置，要想实现特殊功能就要对特殊单元进行配置，高速计数器单元式用来处理大型高速计数信号的，特殊的高速计数器单元自己配备有CPU，可以对计数器进行独立的处理，高速计数器单元与PLC的连接是通过总线，CPU可以向高速计数器单元进行数据的读写，对高速计数器进行控制。位置控制单元用于对运动部件的位置的控制，在PLC控制系统中应用NC数控技术。模入单元和模出单元可以对模拟量进行处理，模入单元负责把模拟量转变成数字量，模出单元负责把数字量转变成模拟量。
2.2PLC网络拓扑结构和通信协议配置
PLC控制系统模型通常采用金字塔的结构来表示PLC产品提供的功能，在金字塔中，从下到上每个部分都发挥着自己的功能，金字塔模型结构的上层结构都是负责管理的，中层是对生产过程进行监控的，底层都是负责控制的。国际标准化组织提出了6级企业自动化系统模型。PLC的网络拓扑结构是复合型拓扑结构，采用的是多级通信子网，在每个不同的通信子网中配置了不同的通信协议，进而满足不同层次和子网的通信要求。复合型拓扑结构具有良好的通信适应性，而且还是可以扩展的。PLC网络中各个子网通信协议配置，通过对典型的PLC网络的分析，PLC网络采用的复合型拓扑结构通常具有4层子网，每个子网配置的协议都是按照不同的需求进行配置的。PLC网络的通信协议的配置主要就是通用协议的配置和专用协议的配置。早PLC高层的子网通用协议的配置一种是MAP3.0，一种是internet协议，这是PLC网络通用化的发展趋势。PLV网络的中层或者底层子网中采用的是专用协议的配置，最底层是负责对数据和命令进行传输的，信息短实时性高，采用的通信方式是I/O周期方式，中层负责监控信息的传输，通信协议主要是令牌方式进行控制。
3 结论
本文结合工业控制系统的发展方向和PLC网络配置的基本原理，对基于PLC的计算机通讯监控系统进行了研究和分析。PLC控制系统技术具有一定的实用价值，PLC监控系统研究用户个人计算机与PLC控制系统的连接问题，建立基于PLC系统的超级终端，实现对PLC监控系统的控制和管理。
参考文献
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[2]刘玄.基于PLC的计算机监控系统在混凝土生产过程中的应用[D].湖北大学,2016.
[3]张智.PLC计算机集散控制系统在垃圾电厂的应用[J].船电技术,2016,03:18-21.
论文作者:袁冬雪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/18
标签：控制系统论文; 子网论文; 网络论文; 程序论文; 模板论文; 计算机论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第18期论文;