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SIMOTION P - 基于 PC 的运动控制系统

丰富的运动控制功能，集成在紧凑的嵌入式工业 PC 中：SIMOTION P320-4

SIMOTION P320-4 是一种高性能、超紧凑和免维护型嵌入式工业 PC，已在恶劣运行条件下得到验证。SIMOTION P320-4 既有 PLC 的坚固可靠性，又有 SIMOTION 的全面运动控制功能。

SIMOTION P320-4 包括两个高性能型号：

SIMOTION P320-4 E（嵌入式）
处理器：Intel i3 处理器（第三代）
存储器：内部 CFast/外部可访问 CFast 
操作系统：WINOOWs Embedded Standard 7

SIMOTION P320-4 S（标准型）
处理器：Intel i7 处理器
存储器：内置固态硬盘 (SSD)/外部可访问 CFast
操作系统：WINOOWs 7 Ultimate

SIMOTION P320-4 供货范围：

SIMOTION P320-4 随附有大容量存储器以及相关的 SIMOTION 运行系统软件。

内置大容量存储器：WINOOWs 操作系统和 SIMOTION 运行系统固件

外置可存取海量存储器：SIMOTION 项目和用户数据

WINOOWs 操作系统具有的开放性

这种开放性是基于 PC 的解决方案的突出特点：

联网灵活

数据存储容量大

数据备份方案

集成通信

复杂的数据测定和显像任务，甚至能通过 SIMOTION P，直接在 PC 上轻松执行工程技术操纵。如需要其它系统的 HMI 软件，可使用标准化的 OPC 器接口。

通过集成的以太网接口，可以通过 SIMOTION IT 访问集成 Web 器上的数据。通信回路采用标准 IT 协议，进行调试、诊断和维护。

也可以使用远程维护、诊断和远程等功能。

另外还提供了标准 PC 接口，用于连接以下部件：

打印机、键盘和鼠标等硬件

可视化软件或 Microsoft Office 程序等软件。

SIMOTION 操作系统具有实时功能

*独立的 SIMOTION 操作系统与 SIMOTION P 上的 WINOOWs 并行运行。通过这种实时扩展，可实现能够满足 SIMOTION P 平台上的高性能要求的复杂运动控制应用。

功能强大的 PC 技术

系统采用新的 PC 处理器技术，可确保提供佳性能。

指令执行速度非常之快，为中性能范围提供了新的应用机会。

)梯形图中的左、右母线

    画梯形图时必须遵守两点：

    (1)左母线只能直接接各类继电器的触头，继电器线圈不能直接接在左母线上。

    (2)右母线只能直接接各类继电器的线圈（不含输入继电器的线圈），继电器的触头不能直接接右母线。

    图1a所示是错误的梯形图，一个错误是线圈直接接在左母线上，另一个错误是常开触头直接接在右母线上。

    图1    梯形图的画法

    2)继电器线圈和触头

    (1)梯形图中所有继电器的编号，应在所选PLC软件元件表所列范围内，不能任意选用。一般情况下，同一线圈的编号在梯形图中只能出现一次，而同一触头的编号在梯形图中可以重复出现。

    同一编号的线圈在程序中使用两次或两次以上，称为双线圈输出，双线圈输出只有在特殊情况下才允许出现。用步进指令编写的程序中，就允许同一编号的线圈多次出现。一般程序中如果出现双线圈输出，则容易引起误操作。

    (2)梯形图中，只表示输入继电器的触头，输入继电器的线圈是不反映出来的。

    (3)梯形图中，不允许出现PLC所驱动的负载，只能出现相应输出继电器的线圈。

    (4)梯形图中，所有触头都应按从上到下、从左到右的顺序排列，并且触头只允许画在水平方向（主控触头除外）。

    3)合理设计梯形图

    (1)在每个逻辑行中，串联触头多的电路块应安排在上面，这样可省略一条ORB指令。

    (2)在每个逻辑行上，并联触头多的电路块应安排在左边，这样可省略一条ANB指令。

    (3)如果多个逻辑行中都具有相同的控制条件，可将每个逻辑行中相同的部分合列在一起，共用同一个控制条件，以简化梯形图。

    (4)设计梯形图时，一定要了解PLC的扫描工作方式，即在程序处理阶段，对梯形图按从上到下、从左到右的顺序逐一扫描处理，这一点有别于继电控制线路

plc虽然是在开关量控制的基础上发展起来的工业控制装置，但为了适应现代工业控制系统的需要，其功能在不断增强，第二代PLC就能实现模拟量控制。当今第四代PLC已增加了许多模拟量处理的功能，完全能胜任各种较为复杂的模拟控制，除具有较强的PID控制外，还具有各种各样专用的过程控制模块等。近年来PLC在模拟量控制系统中的应用也越来越广泛，已成功地应用于冶金、化工、机械等行业的模拟量控制系统中。

   一、PLC模拟量闭环控制系统的基本原理

  输入信号和输出信号均为模拟量的控制系统称为模拟量控制系统。过程控制系统是指被控制量为温度、压力、流量、液位、成份等这一类慢连续变化的模拟量控制系统。

   如图所示为典型的模拟量闭环控制系统结构框图。图中，虚线部分可由PLC的基本单元加上模拟量输入/输出扩展单元来承担。即由PLC自动采样来自检测元件或变送器的模拟输入信号，同时将采样的信号转换为数字量，存在指定的数据寄存器中，经过PLC运算处理后输出给执行机构去执行。

        图 典型模拟量闭环控制系统的结构框图

因此，要将PLC应用于模拟量闭环控制系统中，首先要求PLC必须具有A/D和D/A转换功能，能对现场的模拟量信号与PLC内部的数字量信号进行转换；其次PLC必须具有数据处理能力，特别是应具有较强的算术运算功能，能根据控制算法对数据进行处理，以实现控制目的；同时还要求PLC有较高的运行速度和较大的用户程序存储容量。现在的PLC一般都有A/D和D/A模块，许多PLC还设有PID功能指令，在大、中型PLC中还配有专门的PID过程控制模块。

  二、PLC与其它模拟量控制装置的比较

  传统的模拟量控制系统主要采用电动组合仪表，常用的有DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型仪表。其特点是结构简单、价格便宜，但体积大、功耗大、安装复杂、通用性和灵活性较差、控制精度和稳定性较差。另外，其控制运算功能简单，不能实现复杂的过程控制。随着电子技术的发展，新型的过程控制计算机不断涌现，较为流行的有工业控制计算机（IPC）、可编程调节器（PSC）、集散控制系统（dcs）。

   1. PLC与PSC

  可编程调节器（PSC）是在DDZ-Ⅲ型仪表的基础上，采用微处理器技术发展起来的第四代仪表。它的强大功能、灵活性、可靠性、控制精度、数字通讯能力是传统的电动组合仪表无法比拟的。PSC与PLC都是智能化的工业装置，各有特色。PLC以开关量控制为主，模拟量控制为辅；而PSC则以闭环模拟量控制为主，开关量控制为辅，并能进行显示、报警和手动操作。因此，在模拟量控制系统中采用PSC更适合于各种过程控制的要求。而PLC的可靠性、灵活性、强大的开关量控制能力和通讯联网能力，在模拟量控制上也富有特色。特别在开关量、模拟量混合控制系统中更显示出其独特的优越性。

  2. PLC与DCS

    集散控制系统（DCS）是1975年问世的，它的是3C（computer、communications、control）技术的产物，它将顺序控制装置、数据采集装置、过程控制的模拟量仪表、过程监控装置有机地结合在一起，产生了满足各种不同要求的DCS。而的PLC加强了模拟量控制功能，多数配备了各种智能模块，具有了PID调节功能和构成网络、组成分级控制的功能，也实现了DCS所能完成的功能。到目前为止，PLC与DCS的发展越来越近。就发展趋势来看，控制系统将综合PLC和DCS各自的优势，并把两者有机地结合起来，形成一种新型的全分布式计算机控制系统。

   3. PLC与IPC

工业控制计算机（IPC）是由通用微机的推广应用而发展起来的，其硬件结构和总线的标准化程度高，品种兼容性强，软件资源丰富，特别是有实时操作系统的支持，在要求实时性强、系统模型复杂的领域占有优势。而PLC的标准化程度较差，产品不能兼容，故开发较为困难。但PLC的梯形图编程很受不熟悉计算机的电气技术人员欢迎，同时PLC专为工业现场环境设计的，可靠性非常高，被认为是不会损坏的设备，而IPC在可靠性上还不夠理想