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[摘 要]随着我国网络、通信、计算机、自动控制技术的快速发展，各个领域的生产建设过程中都实现了信息交换技术的广泛应用。在现代化的工业企业建设过程中，计算机通信技术发挥出了十分重要的作用，PLC与计算机通信技术相结合，能够保证离心机监控系统智能化和自动化水平的提高，使其可靠、安全、稳定地运行。本文就对PLC和计算机通信背景下的离心机监控系统建设和发展情况进行了探讨分析。
[关键词]PLC 计算机通信 离心机监控系统
中图分类号：TM751.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）27-0629-01
1 PLC控制系统概述
可编程控制器属于一种计算机技术，其主要设计制造目的在于有效的工业控制，可编程控制器在早期被称为可编程逻辑控制器，其英文缩写为PLC，其主要作用在于对继电器进行提花，以达成逻辑控制目标。随着我国近年来计算机科学技术的快速发展，该类装置的作用已经不再仅限于传统逻辑控制范围。所以，PLC装置现在也可称为编程控制器（PC），然而，为了与个人计算机进行区分，相关领域仍然将可编程控制器称为PLC。
2 监控系统总体方案设计
由现场端角度来看，通常可将PLC视为主控制系统，以此来控制离心机控制系统中所有电机设备，在控制系统和自动测量系统中使用PLC时，一般应与计算机通信技术相结合。首先，PLC将数据发送至计算机，由计算机对获得的数据进行具体处理，并将相应的指令传递给PLC，最后，PLC进行指令的控制运行。利用计算机通信和PLC的方法实施离心机监控系统研究，具有下述显著优势：第一，可靠性较高；第二，电气硬件设计更加简便；第三，更加易于批量生产，程序能够复制；第四，具备扩展模块或是扩展单元，即便需要更多的I/0，也能够方便地进行扩展；第五，因为PLC不仅具有继电器的基本功能，而且具有较为丰富的扩展功能，因而其智能化程度更高，且机构更加简化；第六，仅仅通过修改软件就能够达到控制逻辑更改的目的，而不需要进行硬件改动。
2.1 PLC 控制系统的个性化配置
特殊的配置单元，能够实现特殊的功能。按照功能划分的不同，个性化配置通常包括：温度检测单元、模入模出单元、位置控制单元、高速计数器单元等。①温度检测单元：温度量属于一种模拟量，在通过用变送器实现标准电信号转化后，模入单元即能够实施相应的处理。②模入模出单元：开始时PLC仅仅用于处理开关量，而在模出和模入单元开发成功后，模拟量处理也逐渐成为了可能。③位置控制单元：运动和位置控制单元能够准确控制运动部件的速度和位置，属于数控技术在PLC系统中的体现。④高速计数器单元：通过高速计数的特殊处理单元进行中、大型高速计数信号的处理，这一单元能够自行配置CPU，实现中断输出和独立计数处理目标，所以，CPU能够向其传输读写数据，进而控制高速计数。
2.2 远程扩展配置
远程扩展配置有助于I/O 点数的增加，但其扩展部分位于远处。主体部分和扩展部分之间是依靠传输介质的通讯进行数据交换的，另一方面，远程扩展配置还能够进行PLC之间的主从控制，扩展部分也可为下位PLC，并通过主机对其进行控制。
远程扩展能够进行地域广泛分布系统的综合性控制，不仅具有可靠性高、操作简便的优势，而且能够实现实时控制目标。远程扩展的种类较为丰富，按照远程部分的不同，通常可将其划分为混合的远程系统、远程 PLC、远程终端及远程机架等几类；按照传输介质的不同，通常可将其划分为同轴线、双绞线、光纤等几类。
2.3 当地扩展配置
箱体式 PLC 扩展配置通常较为简单，也就是根据所需增加I/O 点数的不同，增加扩展箱体。与主箱体的外形相比，扩展箱体没有较大的差别，其没有内存和CPU，仅有有关显示和I/O 电路，部分扩展箱体由电源配置[1]。
2.4 PLC 控制系统的扩展配置
PLC 控制系统是以原有配置为基础进行的配置扩展，加设了扩展机箱和扩展机架，进而实现了I/O 点数增加的配置目标。扩展配置通常包括当地扩展配置和远程扩展配置等几种。扩展配置能够实现外设、内存、CPU资源的充分利用，从而降低PLC 的单点费用。同时，利用扩展配置还能够达成便于维护、简化接线、远程安装等基本目标[2]。
2.5 PLC 控制系统的基本配置
按照PLC类型的不同，可将PLC 控制系统的基本配置划分为箱体式和模板式两种。其中，模板式通常包括简易编程器、机架、地板、I/O 模板、内存、电源及CPU等几个部分。内存模板在 CPU设定范围之内进行的选择，其主要目标在于满足存储用户的其它性能要求和程序容量需要。CPU模板对内存容量、工作速度、规模等控制指标进行了准确确定[3]。
3 PLC 通信网络
由功能方面来看，PLC 网络通常包括PLC 通信网络和PLC 控制网络两种，其中，PLC控制网络仅仅用于on/off 开关量的传送，而且每次仅能够传送较少的数据量，例如，PLC 远程的I/O 链路，以Link 区数据交换为基础的PLC 同位系统，其主要特征在于，虽然所需传送的开关量距离PLC较远，但是，PLC对其所进行的控制，具有较高的迅速性和简便性，相当于对自己的 I/O 区直接进行处理[4]。
3.1 “全局 I/O 方式”通信
全局 I/O 方式属于共享存储区串行通信方式的一种，其基本作用在于在具有连接存储功能的PLC之间进行通信。全局 I/O 方式中的链接区属于 PLC I/O 区的一部分，利用等值化通信处理，实现PLC的整体共享，所以，也可将其称为“全局 I/O 方式”。该类PLC通过直接读写指令的方式读写操作链接区，具有快速、方便、简单的优势，需要注意的是，在相同的PLC中能够写操作特定的地址，而在不同的PLC中仅仅能够读操作同一地址[5]。
3.2 “周期 I/O 方式”通信
PLC远程 I/O链路属于PLC 控制网络的一种，通过“周期 I/O 方式”进行远程I/O 链路中的数据交换。远程I/O 链路依据主从方式运行，在远程I/O链路中，PLC的远程I/O主单元处于主站地位，其他远程 I/O单元都是从站。主站的主要作用在于通过周期扫描方式，实现各个从站与负责通信的处理器之间进行数据交换，并向从站传送与其对应的命令数据发送给[6]。
参考文献
[1] 任重远，刘树波，王媛.微机监控系统中PLC与上位机通信的研究[J].长江科学院学报，1999，16（5）：49--50.
[2] 姚晓光，余强，黄一雄，汪广.微机监控系统中PLC与上位机通信的研究[J].电气自动化，1999，1（4）：48--50.
[3] 刘迪晨，姚晓光. 监控系统中的PLC与上位机通信的研究[J].电网技术，1998，22（6）：49--50.
[4] 郭齐.电力系统调度中心间的计算机通信规约ICCP[J].电网技术，1997，21（4）：120--121.
[关键词]PLC 计算机通信 离心机监控系统
中图分类号：TM751.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）27-0629-01
1 PLC控制系统概述
可编程控制器属于一种计算机技术，其主要设计制造目的在于有效的工业控制，可编程控制器在早期被称为可编程逻辑控制器，其英文缩写为PLC，其主要作用在于对继电器进行提花，以达成逻辑控制目标。随着我国近年来计算机科学技术的快速发展，该类装置的作用已经不再仅限于传统逻辑控制范围。所以，PLC装置现在也可称为编程控制器（PC），然而，为了与个人计算机进行区分，相关领域仍然将可编程控制器称为PLC。
2 监控系统总体方案设计
由现场端角度来看，通常可将PLC视为主控制系统，以此来控制离心机控制系统中所有电机设备，在控制系统和自动测量系统中使用PLC时，一般应与计算机通信技术相结合。首先，PLC将数据发送至计算机，由计算机对获得的数据进行具体处理，并将相应的指令传递给PLC，最后，PLC进行指令的控制运行。利用计算机通信和PLC的方法实施离心机监控系统研究，具有下述显著优势：第一，可靠性较高；第二，电气硬件设计更加简便；第三，更加易于批量生产，程序能够复制；第四，具备扩展模块或是扩展单元，即便需要更多的I/0，也能够方便地进行扩展；第五，因为PLC不仅具有继电器的基本功能，而且具有较为丰富的扩展功能，因而其智能化程度更高，且机构更加简化；第六，仅仅通过修改软件就能够达到控制逻辑更改的目的，而不需要进行硬件改动。
2.1 PLC 控制系统的个性化配置
特殊的配置单元，能够实现特殊的功能。按照功能划分的不同，个性化配置通常包括：温度检测单元、模入模出单元、位置控制单元、高速计数器单元等。①温度检测单元：温度量属于一种模拟量，在通过用变送器实现标准电信号转化后，模入单元即能够实施相应的处理。②模入模出单元：开始时PLC仅仅用于处理开关量，而在模出和模入单元开发成功后，模拟量处理也逐渐成为了可能。③位置控制单元：运动和位置控制单元能够准确控制运动部件的速度和位置，属于数控技术在PLC系统中的体现。④高速计数器单元：通过高速计数的特殊处理单元进行中、大型高速计数信号的处理，这一单元能够自行配置CPU，实现中断输出和独立计数处理目标，所以，CPU能够向其传输读写数据，进而控制高速计数。
2.2 远程扩展配置
远程扩展配置有助于I/O 点数的增加，但其扩展部分位于远处。主体部分和扩展部分之间是依靠传输介质的通讯进行数据交换的，另一方面，远程扩展配置还能够进行PLC之间的主从控制，扩展部分也可为下位PLC，并通过主机对其进行控制。
远程扩展能够进行地域广泛分布系统的综合性控制，不仅具有可靠性高、操作简便的优势，而且能够实现实时控制目标。远程扩展的种类较为丰富，按照远程部分的不同，通常可将其划分为混合的远程系统、远程 PLC、远程终端及远程机架等几类；按照传输介质的不同，通常可将其划分为同轴线、双绞线、光纤等几类。
2.3 当地扩展配置
箱体式 PLC 扩展配置通常较为简单，也就是根据所需增加I/O 点数的不同，增加扩展箱体。与主箱体的外形相比，扩展箱体没有较大的差别，其没有内存和CPU，仅有有关显示和I/O 电路，部分扩展箱体由电源配置[1]。
2.4 PLC 控制系统的扩展配置
PLC 控制系统是以原有配置为基础进行的配置扩展，加设了扩展机箱和扩展机架，进而实现了I/O 点数增加的配置目标。扩展配置通常包括当地扩展配置和远程扩展配置等几种。扩展配置能够实现外设、内存、CPU资源的充分利用，从而降低PLC 的单点费用。同时，利用扩展配置还能够达成便于维护、简化接线、远程安装等基本目标[2]。
2.5 PLC 控制系统的基本配置
按照PLC类型的不同，可将PLC 控制系统的基本配置划分为箱体式和模板式两种。其中，模板式通常包括简易编程器、机架、地板、I/O 模板、内存、电源及CPU等几个部分。内存模板在 CPU设定范围之内进行的选择，其主要目标在于满足存储用户的其它性能要求和程序容量需要。CPU模板对内存容量、工作速度、规模等控制指标进行了准确确定[3]。
3 PLC 通信网络
由功能方面来看，PLC 网络通常包括PLC 通信网络和PLC 控制网络两种，其中，PLC控制网络仅仅用于on/off 开关量的传送，而且每次仅能够传送较少的数据量，例如，PLC 远程的I/O 链路，以Link 区数据交换为基础的PLC 同位系统，其主要特征在于，虽然所需传送的开关量距离PLC较远，但是，PLC对其所进行的控制，具有较高的迅速性和简便性，相当于对自己的 I/O 区直接进行处理[4]。
3.1 “全局 I/O 方式”通信
全局 I/O 方式属于共享存储区串行通信方式的一种，其基本作用在于在具有连接存储功能的PLC之间进行通信。全局 I/O 方式中的链接区属于 PLC I/O 区的一部分，利用等值化通信处理，实现PLC的整体共享，所以，也可将其称为“全局 I/O 方式”。该类PLC通过直接读写指令的方式读写操作链接区，具有快速、方便、简单的优势，需要注意的是，在相同的PLC中能够写操作特定的地址，而在不同的PLC中仅仅能够读操作同一地址[5]。
3.2 “周期 I/O 方式”通信
PLC远程 I/O链路属于PLC 控制网络的一种，通过“周期 I/O 方式”进行远程I/O 链路中的数据交换。远程I/O 链路依据主从方式运行，在远程I/O链路中，PLC的远程I/O主单元处于主站地位，其他远程 I/O单元都是从站。主站的主要作用在于通过周期扫描方式，实现各个从站与负责通信的处理器之间进行数据交换，并向从站传送与其对应的命令数据发送给[6]。
参考文献
[1] 任重远，刘树波，王媛.微机监控系统中PLC与上位机通信的研究[J].长江科学院学报，1999，16（5）：49--50.
[2] 姚晓光，余强，黄一雄，汪广.微机监控系统中PLC与上位机通信的研究[J].电气自动化，1999，1（4）：48--50.
[3] 刘迪晨，姚晓光. 监控系统中的PLC与上位机通信的研究[J].电网技术，1998，22（6）：49--50.
[4] 郭齐.电力系统调度中心间的计算机通信规约ICCP[J].电网技术，1997，21（4）：120--121.