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摘要:早期的DCS是完全封闭的,由各个生产厂自己生产I/O组件、控制站、操作员站、工程师站,自己设计开发系统网络和控制组态软件。用户在其中任何一个环节都脱离不了该DCS生产厂,处处受其制约。也就是说,各个DCS生产厂的硬件(包括I/O组件、控制站、操作员站、工程师站)不能互相代用,系统网络互不兼容,无法互通信息,控制组态软件种类繁多……
关键词:PLC IEC1131-3标准 DCS
早期的DCS是完全封闭的,由各个生产厂自己生产I/O组件、控制站、操作员站、工程师站,自己设计开发系统网络和控制组态软件。用户在其中任何一个环节都脱离不了该DCS生产厂,处处受其制约。也就是说,各个DCS生产厂的硬件(包括I/O组件、控制站、操作员站、工程师站)不能互相代用,系统网络互不兼容,无法互通信息,控制组态软件种类繁多。甚至连拥有多个DCS生产厂的跨国仪表公司,其下属的各DCS生产厂的产品也有这种情况,如ABB公司,其下属的DCS有贝利(Bailey)公司的INFI-90、阿西雅(Asea)公司的MASTER、哈特曼·布朗(Hartmann &Braun)公司的Freelance 2000。
近年来,这种情况有所改变,操作员站、工程师站可采用通用计算机;各个厂家纷纷放弃各自的系统网络转而采用通用计算机网络;当DCS融入现场总线技术时,甚至连I/O组件也可以选择。而唯一没有变化的是控制组态软件。控制组态软件互不通用,使用户每采用一种新的软件时就得重新学习,制造厂也得为控制组态软件的开发投入大量人力物力。
PLC在这方面走在DCS的前面,早在1993年国际电工委员会(IEC)就制定了IEC1131 PLC的标准。
本文将通过对PLC标准化编程的IEC1131-3标准及其在PLC中的应用情况的介绍,分析该标准在DCS中应用的可能性及目前的应用状况。
一PLC与IEC1131-3标准
基于微处理器的PLC自1968年问世以来,已取得迅速的发展,成为工业自动化领域应用最广泛的控制设备。当形形色色的PLC涌入市场时,国际电工委员会及时地于1993年制定了IEC1131标准以引导PLC健康地发展。
IEC1131标准共分为5个部分:IEC1131-1为一般信息,即对通用逻辑编程作了一般性介绍并讨论了逻辑编程的基本概念、术语和定义;IEC1131-2为装配和测试需要,从机械和电气两部分介绍了逻辑编程对硬件设备的要求和测试需要;IEC1131-3为编程语言的标准,它吸取了多种编程语言的长处,并制定了5种标准语言;IEC1131-4为用户指导,提供了有关选择、安装、维护的信息资料和用户指导手册;IEC1131-5为通信规范,规定了逻辑控制设备与其他装置的通信联系规范。
该标准是由来自欧洲、北美以及日本的工业界和学术界的专家通力合作的产物,在IEC1131-3中,专家们首先规定了控制逻辑编程中的语法、语义和显示,然后从现有编程语言中挑选了5种,并对其进行了部分修改,使其成为目前通用的语言。在这5种语言中,有3种是图形化语言,2种是文本化语言。图形化语言有梯形图、顺序功能图、功能块图,文本化语言有指令表和结构文本。IEC并不要求每种产品都运行这5种语言,可以只运行其中的一种或几种,但均必须符合标准。在实际组态时,可以在同一项目中运用多种编程语言,相互嵌套,以供用户选择最简单的方式生成控制策略。
正是由于IEC1131-3标准的公布,许多PLC制造厂先后推出符合这一标准的PLC产品。美国A-B公司属于罗克韦尔(Rockwell)公司,其许多PLC产品都带符合IEC1131-3标准中结构文本的软件选项。法国施耐德(Schneider)公司的Modicon TSX Quantum PLC产品可采用符合IEC1131-3标准的Concept软件包,它在支持Modicon 984梯形图的同时,也遵循IEC1131-3标准的5种编 |