① plc与ddc的区别
一、什么是PLC与DDC
(1)PLC的工作原理
PLC即可编程控制器(Programmable logic controller),定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
(2)DDC的工作原理
DDC即直接数字控制器,其中“数字”的含义是控制器利用数字电子计算机实现其功能要求;“直接”说明该装置在被控设备的附近,无需再通过其他装置即可实现控制器对被控设备的测控功能。
二、PLC与DDC的区别
1.结构差别:
DDC是一种“分散式控制系统”,组成的系统是分层的结构,可以实现点对点的通讯,而PLC只是一种控制“装置”,常用于生产线上某个部位的控制,组成的系统通过特有协议的现场总线连接,PLC通过上位机与其他PLC通讯;两者是“系统”与“装置”的区别。
2.应用领域:
DDC是由PLC发展而来的,PLC是专门应用在工业自动化方面的,在国内几乎全部的工业生产流水线控制系统,火力发电厂控制系统,钢铁厂控制系统都是应用了PLC系统,目前也有相当一部分楼控系统也应用了PLC。
楼宇自控DDC是生产厂家根据楼宇自控特点从PLC发展而来的,与PLC的区别其实只是在其内部固化了一部分程序,但同时也缺少的PLC的灵活性和应对复杂电磁干扰环境的能力。
3.协议差别:
DDC系统一般支持多种协议标准,集成接口丰富,集成第三方设备的能力很强,系统自身的扩展性与开放性更好;而PLC因为基本上都为个体工作,其在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议一般是专有的现场总线标准,与第三方设备的集成能力相对较差。
4.软件特性:
DDC系统的上位机软件多为专用软件,其实从另一个侧面说明其不兼容,每个厂家的软件都有不一样,而且很多是英文的,这对技术员来讲更是恶梦的开始。而PLC系统上位机软件既可是专用软件,又可是通用组态软件,现在国内通用组态软件都是纯中文的,组态灵活方便。通用组态软件能应对复杂的工业控制系统,对区区楼控又何在话下。
再说无论是PLC系统还是DDC系统的调试都是有专业调试人员完成组态,再培训业主操作管理,对业主来讲其实是一样的,反观通组态软件既能实现专业软件的所有功能,又能实现专业软件很多不能实现的功能(如高仿真界面、人声报警、用户定制功能等)。
5.扩展性:
谁都知道PLC系统是通用性、开放性系统。现阶段大多数PLC系统与大多数DDC系统操作员站之间用的都是TCP/IP协议,都可以做到有网络就可接入。而目前DDC系统软件按用户数收取昂贵费用,令大部分已完工的楼控系统对分控操作站想要而不敢想啊!PLC系统正好有此优势。
6.专业性:
PLC(如常用的西门子S7200和S7300)是通用的工控产品,没有内置经过严格实验的能源管理及节能程序;需要非常专业的设计人员做大量的现场调试工作,调试周期长。
DDC固化专业版软件,有标准应用程序和经过严格实验的PID算法及能源管理程序等特殊的功能,DDC通常有:峰值负载控制、优化启停控制、优化设备调度、节约能源周期控制、多种空调运行模式、临时计划更换、节假日时间表、基础日历时间表、事件时间表,趋势记录和报表等功能。
7.模块化:
PLC还分大、中、小、微PLC,如S7-200属于西门子微型PLC,S7300属于西门子较低性能系列,可以带的点数很有限,组成的网络规模有限,不易扩展。DDC有多种模块化系列可以选择,适合不同的空调工艺,IO点数配比合理,有适当冗余。
8.安全性:
DDC出现故障时,可在线更换,不影响本网络上其他DDC的网络通讯,DDC自身可以独立工作,中央操作站可以在不需要时停机,保证整个系统的安全可靠。PLC单元模块发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行更换维护并需重新编程,PLC依靠上位机工作。
② 可编程序控制器的编程语言有哪几种
可编程控制器目前常用的编程语言有以下几种:①梯形图语言、②助记符语言、③顺序功能图、④功能块图和⑤某些高级语言。手持编程器多采用助记符语言,计算机软件编程采用梯形图语言,也有采用顺序功能图、功能块图的。
梯形图语言
梯形图的表达式沿用了原电气控制系统中的继电接触控制电路图的形式,二者的基本构思是一致的,只是使用符号和表达方式有所区别。
在可编程控制器中有多种程序设计语言。
1.梯形图语言、2.布尔助记符语言、3.功能表图语言、4.功能模块图语言及5.结构化语句描述语言等。
梯形图语言和布尔助记符语言是基本程序设计语言,它通常由一系列指令组成,用这些指令可以完成大多数简单的控制功能,例如,代替继电器、计数器、计时器完成顺序控制和逻辑控制等,通过扩展或增强指令集,它们也能执行其它的基本操作。功能表图语言和语句描述语言是高级的程序设计语言,它可根据需要去执行更有效的操作,例如,模拟量的控制,数据的操纵,报表的报印和其他基本程序设计语言无法完成的功能。功能模块图语言采用功能模块图的形式,通过软连接的方式完成所要求的控制功能,它不仅在可编程序控制器中得到了广泛的应用,在集散控制系统的编程和组态时也常常被采用,由于它具有连接方便、操作简单、易于掌握等特点,为广大工程设计和应用人员所喜爱。
根据可编程器应档举用范围,程序设计语言可以组合使用,常用的程序设计语言是:
梯形图程序设计语言
布尔助记符程序设计语言(语句表)
功能表图程序设计语言
功能模块图程序设计语言
结构化语句描述程序设计语言
梯形图与结构化语句描述程序设计语言
布尔助记符与功能表图程序设计语言
布尔助记符与结构化语句描述程序设计语言
1、梯形图(LadderDiagram)程序设计语言
梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。采用梯形图程序设计语言,程序采用梯形图的形式描述。这种程序设计语言采用因果关系来描述事件发生的条件和结果。每个梯级是一个因果关系。在梯级中,描述事件发生的条件表示在左面,事件发生的结果表示在后面。
梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言。它来源于继电器逻辑控制系统的描述。在工业过程控制领域,电气技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟悉,因此,由这种逻辑控制技术发展而来的梯形图受到了欢迎,并得到了广泛的应用。
梯形图程序设计语言的特点是:
(1)与电气操作原理图相对应,具有直观性和对应性;
(2)与原有继电器逻辑控制技术相一致,对电气技术人员来说,易于撑握和学习;
(3)与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是,梯形图中的能流(PowerFLow)不是实际意义的电流,内部的继电器也不是实际存在的继电器,因此,应用时,需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别对待;
(4)与布尔助记符程序设计语言有一一对应关系,便于相互的转换和程序的检查。
2、布尔助记符(BooleanMnemonic)程序设计语言
布尔助记符程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。布尔助记符程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似,采用布尔助记符来表示操作功能。
布尔助记符程序设计语言具有下列特点:
(1)采用助记符来表示操作功能,具有容易记忆,便于撑握的特点;(2)在编程器的键盘上采用助记符表示,具有便于操作的特点,可在无计算机的场合进行编程设计;
(3)与梯形图有一一对应关系。其特点与梯形图语言基本类同。3、功能表图(SepuentialFunctionChart)程序设计语言
功能表图程序设计语言是用功能表图来描述程序的一种程序设计语言。它是近年来发展起来的一种程序设计语言。采用功能表图的描述,控制系统被分为若干个子系统,从功能入手,使系统的操作具有明确的含义,便于设计人员和操作人员设计思想的沟通,便于程序的分工设计和行空碧检查调试。功能表图程序设计语言的特点是:
(1)以功能为主线,条理清楚,便于对程序操作的理解和沟通;(2)对大型的程序,可分工设计,采用较为灵活的程序结构,可节省程序设计时间和调试时间;
(3)常用于系统的规模亏则校大,程序关系较复杂的场合;
(4)只有在活动步的命令和操作被执行,对活动步后的转换进行扫描,因此,整个程序的扫描时间较其他程序编制的程序扫描时间要大大缩短。功能表图来源于佩特利(Petri)网,由于它具有图形表达方式,能较简单和清楚地描述并发系统和复杂系统的所有现象,并能对系统中存有的象死锁、不安全等反常现象进行分析和建模,在模型的基础上能直接编程,所以,得到了文泛的应用。近几年推出的可编程控制器和小型集散控制系统中也已提供了采用功能表图描述语言进行编程的软件。关于佩特利(Petri)网的一些基本概念,我在以后有机会时再介绍给各位,以有助于对功能表图的进一步理解。
4、功能模块图(FunctionBlock)程序设计语言
功能模块图程序设计语言是采用功能模块来表示模块所具有的功能,不同的功能模块有不同的功能。它有若干个输入端和输出端,通过软连接的方式,分别连接到所需的其它端子,完成所需的控制运算或控制功能。功能模块可以分为不同的类型,在同一种类型中,也可能因功能参数的不同而使功能或应用范围有所差别,例如,输入端的数量、输入信号的类型等的不同使它的使用范围不同。由于采用软连接的方式进行功能模块之间及功能模块与外部端子的连接,因此控制方案的更改、信号连接的替换等操作可以很方便实现。功能模块图程序设计语言的特点是:
(1)以功能模块为单位,从控制功能入手,使控制方案的分析和理解变得容易;
(2)功能模块是用图形化的方法描述功能,它的直观性大大方便了设计人员的编程和组态,有较好的易操作性;
(3)对控制规模较大、控制关系较复录的系统,由于控制功能的关系可以较清楚地表达出来,因此,编程和组态时间可以缩短,调试时间也能减少;
(4)由于每种功能模块需要占用一定的程序内存,对功能模块的执行需要一定的执行时间,因此,这种设计语言在大中型可编程控制器和集散控制系统的编程和组态中才被采用。
5、结构化语句(StructuredText)描述程序设计语言
结构化语句描述程序设计语言是用结构化的描述语句来描述程序的一种程序设计语言。它是一种类似于高级语言的程序设计语言。在大中型的可编程序控制器系统中,常采用结构化语句描述程序设计语言来描述控制系统中各个变量的关系。它也被用于集散控制系统的编程和组态。
结构化语句描述程序设计语言采用计算机的描述语句来描述系统中各种变量之间的各种运算关系,完成所需的功能或操作。大多数制造厂商采用的语句描述程序设计语言与BASIC语言、PASCAL语言或C语言等高级语言相类似,但为了应用方便,在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。结构化程序设计语言具有下列特点:
(1)采用高级语言进行编程,可以完成较复杂的控制运算;(2)需要有一定的计算机高级程序设计语言的知识和编程技巧,对编程人员的技能要求较高,普通电气人员无法完成。
(3)直观性和易操作性等性能较差;
(4)常被用于采用功能模块等其他语言较难实现的一些控制功能的实施。
部分可编程序控制器的制造厂商为用户提供了简单的结构化程序设计语言,它与助记符程序设计语言相似,对程序的步数有一定的限制,同时,提供了与可编程序控制器间的接口或通信连接程序的编制方式,为用户的应用程序提供了扩展余地。
③ 可编程控制器有几种编程语言以及它们的特点
有五种主要编程语言:1、梯形图 2、语句表 3、功能块图 4、顺序功能图 5、结构化文本。
各种编程语言的特点为:
1、梯形图:
(1)是一种图形语言,沿用传统控制图中的继电器触点、线圈、串联等术语和一些图形符号构成。
(2)梯形图中触点只有常开和常闭,触点可是PLC输入点接的开关,也可以是PLC内部继电器的触点或内部寄存器、计数器等状态。
(3)梯形图中的触点可以任意串并联,但线圈只能并联不能串联。
(4)内部继电器、计数器、及川启等不能直接控制外部负载,只能作为中间结果供CPU内部使用。
2、语句表:
(1)利用助记符号表示操作功能,具有容易记忆,便于掌握等特点。
(2)在编程器的键盘上就可以进行编程设计。
(3)一般PLC的梯形图和语句表可以相互装换。
3、功能模块:
(1)以功能模块为单位。冲控制功能入手,使控制方案的分析或理解变得容易。
(2)功能模块是用图形化的方式描述功能,他的直观性大大方便设计人员的编程和组态。
4、顺序功能图:
(1)以功能为主线、条例清晰,便于对程序操作的理解和沟通。
(2)对大型的程序,可分工设计,采用较为灵活的程序结构,可节省程序设计时间和调试时间。
(3)常用于系统规模较大、程序关系复杂的理解和沟通。
(4)整个程序的扫描时间有其他程序设计语言编制的程序的扫描时间大大缩短。
5、结构化文本:
(1)采用高级语言进行编程,可以完成比较复杂的控制运算。
(2)需要有一定的计算机高级程序设计语言的知识和编程技巧,对编程人员要求较高。
(3)直观性和易操作性相对差。
(4)常被用于采用功能模块等其他语言较难实现的一些控制功能的实施。