PLC的应用领域_范文大全网

范文一：PLC的应用领域

PLC的应用领域目前plc在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。在运城电厂主要有化学制水、生活污水处理、工业废水处理、凝结水精处理等。有关PLC的使用情况主要分为如下几类。

1.开关量逻辑控制

取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控。如水泵的启停、阀门的开关、制水系统顺控、干除灰系统等。

2.工业过程控制

在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量)，PLC采用相应的A,D和D,A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工等场合有非常广泛的应用，运城电厂主要应用在中央空调、采暖加热系统。

3.运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多

轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

4.数据处理

PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表等功能，可以完成数据的采集,分析及处理。

5.通信及联网

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其他智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

范文二：C++的应用领域

C++的应用领域

更新:2013-04-0116:34

距离二十世纪八十年代 c++语言的诞生,到如今已经有三十多年的历史,随着 c++语言的发展,它被应用于在越来越多的领域。

C++是一个多泛型的编程语言,它既可以面向过程,也是一们面向对象的语言。

C++是一门使用非常广泛的计算机编程语言,因此它受到了越来越多程序员的亲睐。C++相关专家介绍:c++的就业领域很广泛,相对于 java 和其他语言来说有很多优点,很多大公司的服务器程序也都是基于 C++开发的。目前 c++软件开发主要集中在以下几个领域。

游戏:目前很多游戏客户端都是基于 C++开发的, 除了一些网页游戏可能不是, 所以如果想从事游戏开发行业学好 c++是没错的。

服务器端开发:很多互联网公司的后台服务器程序都是基于 C++开发的,而且大部分是 linux,unix 等类似操作系统。如果你想从事这样的工作,你需要熟悉 linux 操作系统及其在上面的开发,熟悉数据库开发,精通网络编程。

数字图像处理:现在市面上有很多 VC++图像处理的书籍, 可见在这个领域的应用软件开发也是占了很大比重,需要深入学习数字图像处理和模式识别等课程。

虚拟现实仿真:这个也是发展很快的计算机领域, 目前各种数字地球, 数字城市, 虚拟地理环境什么的,出现了这方面的大量应用。

C++主要应用领域

C++主要的技术领域应用

C++语言之父 Bjarne Stroustrup 博士在一次关于 C++的讨论中提到:

目前,在 Web 开发上,已经是脚本语言的天下, C++没有多大的市场。在企业级的应用上,以 Java 、 .NET (C#是其中重要的一员)居多, C++仍然占有一席之地。在系统级的开发上, C/C++应用居多。这 3种语言各有特色。总的来说, C++的应用集中在如下主要领域 :

●网络软件:服务器端、客户端程序等。 C++拥有很多成熟的用于网络通信的库,其中最具有代表性的是跨平台的、重量级的 ACE 库,该库可以说是 C++语言最重要的成果之一, 在许多重要的企业、部门甚至是军方都有应用。

●操作系统:在该领域, C 语言是主要使用的编程语言。但是 C++凭借其对 C 的兼容性, 面向对象性质也开始在该领域崭露头角。

●设备驱动程序:也是因为效率的原因。

●嵌入式系统。低端嵌入式,还是汇编和 C 。中端嵌入式,是 C 和 C++。

●游戏:C++的效率是一个很重要的原因。

其他:

●科学计算:在科学计算领域, FORTRAN 是使用最多的语言之一。但是近年来, C++凭借先进的数值计算库、泛型编程等优势在这一领域也应用颇多。

●分布式应用。

●移动(手持)设备。

●教育与科研。

●部分行业应用。

●其他应用。

总之,在操作系统开发上,在涉及到大吞吐量数据的及时处理 ,大规模、高性能计算,游戏开发、嵌入式实时应用开发,以及一些传统的客户端软件和构件开发中, C++的位置是稳定的。

范文三：PLC的应用领域

最初～PLC主要用于开开量的开开控制。着随PLC技开的开步～的开用开域不开大它断。

如今～PLC不开用于开开量控制～开用于模开量及字量的控制～可采集存开据～开可开数与数

控制系开开行开控～开可开、通开～开开大范开、跨地域的控制管理。网与PLC已日益成开工开控制装置家族中一重要的角色。。个

原开文章版开所有, 开开开注明自来PLC之家 http://www.plc100.com　

1用于开开量控制

PLC控制开开量的能力是强的。所控制的入出点～少的十点、十点～多的可到很数几几

几几几它网数几百、千～甚至万点。由于能开～点乎不受限制～不管多少点都能控制。

所控制的开开开开可以是多开多开的,开合的、开序的～开的、延开的～不需开的～需要开即数数

的～固定开序的～机工作的～等等～都可开行。随

PLC的硬件开是可开的～开件程序是可开的～用于控制开～非常活。必要开～可开多套构灵写～或多开程序～依需要开用。适开于工开开开多工、多开开开的需要。它很况状

用PLC开行开开量控制开例是多的～冶金、机械、开工、化工、开开等等～乎所有工开行开很几

都需要用到。目前～它PLC首用的目开～也是开的控制器无法其比开的～就是能方便可与它并

靠地用于开开量的控制。

2用于模开量控制

模开量～如开流、开开、度、开力等等～的大小是开开开化的。工开生开～特开是开开型生开开程温它～常要开开些物理量开行控制。

作开一开工开控制开子置～装PLC若不能开开些量开行控制～那是一大不足。开此～各PLC厂家都在开方面开行大量的开开。目前～不开大型、中型机可以开行模开量控制～就是小型机～也能开行开开的控制。

PLC开行模开量控制～要配置有模开量字量相互开开的与数A,D、D,A开元。也是它I/O开元～不开是特殊的I/O开元。

A/D开元是把外开路的模开量～开开成字量～然后送入数PLC。D/A开元～是把PLC的字数量开开成模开量～再送开外开路。

作开一开特殊的I/O开元～仍具有它I/O开路抗干开、外开路隔～开入开出开开器;或部内离与内

开开器～也是它PLC工作存的一。可开,交开信息等等特点。内个区写

开里的A/D中的A～多开开流～或开开～也有开度。温D/A中的A～多开开开～或开流。开开、开流开化范开多开0,5V～0,10V～4,20mA。有的开可开理正开开的。

开里的D～小型机多开8位二开制～中、大型多开数12位二开制。数

A/D、D/A有开路～也有多路。多路占的开入开出开开器多。

有了A/D、D/A开元～余下的开理都是字量～开开有信息开理能力的数PLC并不开。中、大型PLC开理能力更强～不开可开行字的加、、乘、除～开可开方～开～开可开行浮点算。数减插运

有的开有PID指令～可开偏差制量开行比例、微分、开分算～开而开生相开的开出。开算机能算的运

它几乎都能算。

开开～用PLC开开模开量控制是完全可能的。控制的开位开可小到212分之一的开量程开～多数也是足开的。

PLC开行模开量控制～开有A/D、D/A开合在一起的开元～可用并PID或模糊控制算法开开控制～可得到高的控制开量。很

用PLC开行模开量控制的好开是～在开行模开量控制的同开～开开量也可控制。开开点是开的控个制器所不具开的～或控制的开开不如PLC方便。

然～若开开模开量的系开～用当PLC可能在性能价格比上不如用开开器。开也是开看到的。当

3用于字量控制数

开开的物理量～除了开开量、模开量～开有字量。如机床部件的位移～常以字量表示。数数

字量的控制～有效的开法是数NC～字控制技开。开是即数50年代开生于美的基于开算机国的控制技开。今已普及～也完善。目前～先开家的金切削机床～控化的比率当很并很国属数

已超开40,,80,～有的甚至更高。

PLC也是基于开算机的技开～日益完善。故也完全可以用于字量控制。并它数

PLC可接收开～开率可高数脉冲达几k到十几k赫开。可用多开方式接收开～开可多路脉冲接收。有的PLC开有开出功能～开率也可十脉冲脉冲达几k。有了开开功能～加上两PLC有数据开理及算能力～若再配开相开的开感器;如旋开开开器,或伺服置;如开形分配器、功运脉冲装

放、步开开机,～开完全可以依NC的原理开开开开控制。

高、中的档PLC～开开开有NC开元～或开开元～可开开点位控制。开开元开可开开曲开开～可运运插

控制曲开开。所以～若运PLC配置了开开开元～开完全可以用NC的开法～开行字量的控制。数

新开开的开开元～甚至开开行了运NC技开的开程开言～开更好地用PLC开行字控制提供了方便数。

4用于据采集数

着随PLC技开的开展～其据存开越越大。如数区来OMRON公司的PLC～前期开品C60P的DM区开64个来字～而后的C60H达到1000个字～到了CQMI可多达6000个字。开开开大的数区数据存开～可以存开大量据。

据采集可以用开器～累开开开采集到的～定开地开存到数数脉冲数并DM区中去。

据采集也可用数A/D开元～模开量开开成字量后～再定开地开存到当数DM区中去。

PLC开可配置上小型打印机～定期把DM区数来的据打出。

PLC也可开算机通开～由开算机把与DM区数并数的据开出～由开算机再开开些据作开理。开开～PLC即数成开开算机的据开端。

开开部开曾开开使用PLC～用以开开开开用开用开情～以开开不同用开开开、不同开价的收开开法～鼓况励

用开在用开低谷开多用开～到合理用开开开用开的目的。达与

5用于开行开控

PLC自开信多～部器件也多～多使用者未号很内很数充分开开其作用。

其开～完全可利用开行它PLC自身工作的开控～或开控制开象开行开控。

开里介开一开用PLC定开器作看开狗～开控制开象工作情开行开控的况思路。

如用PLC控制某运没体开部件开作～看施加控制后开作开行了有～可用看开狗开法开开开控。具作法是在施加控制的同开～令看开狗定开器开开。如在开定的开开开作完成～定开器未超开内即警戒开的情下～已收到开作完成信～开开明控制开况号象工作正常～无需开警。

若超开～开明不正常～可作相开开理。

如果控制开象的各重要控制开开～都用开开一些看开狗"看"着～那系开的工作了如指将掌～出开了开开～在卡很找什开开开上也好开。

开有其一些开控工作可它个做。开一开开的控制系开～特开是自开控制系开～开控以至开一步能自开是非常必要的。可少系开的故断它减找运障～出了故障也好开～可提高累开平均无故障行开开～降低故障修开开开～提高系开的可性。靠

6用于开、通开网

PLC开、通开能力强～不有新的开的开网很断网构推出。

PLC可与个参与人开算机相开接开行通开～可用开算机开程及开PLC开行控制的管理～使PLC用起更方便。来

开了充分开开开算机的作用～可开行一台开算机控制管理多与台PLC～多的可达32台。也可一台PLC与两台或更多的开算机通开～交开信息～以开开多地开PLC控制系开的开控。

PLC与PLC也可通开。可一开一PLC通开。可几个PLC通开。可多到十、百。几几

PLC与装网数智能开表、智能开行置;如开开器,～也可开通开～交开据～相互操作。

可开接成开程控制系开～系开范开面可大到10公里或更大。

可开成局部～不开网PLC～而且高开算机、各开档装网网智能置也都可开。可用开开～也可用开形。开可套。开可开接。开可把成千上万的网网网网与网网PLC、开算机、智能置开开在一装个网中。

开的开点可网直接或开接地通开、交开信息。

开、通开～正适开了今开算机集成制网当造系开;CIMS,及智能化工开展的需要。可使厂它

工开控制点;从Point,、到开;;Line,再到面;Aero,～使开开开的控制、生开开的控制、工厂管理开的控制开成一个体个来清整～开而可开造更高的效益。开无限美好的前景～已越越楚地展开在我开开一代人的面前。

以上点开用是着重开上开的。量上开～几从从PLC有大、有小。所以～的控制范开也可大它、可小。小的只控制一开开～甚至一部件～一个个个条站点～大的可控制多台开开～一生开开～以至于整个厂离工。可以开～工开控制的大小开合～都不开PLC。

一般开～工开生开开程可分开开开型～开开型生开开程;如化工开,及非开开型～两学即离散型生开开程;如机械制造开,。前者生开开象是开开的～分不出件的～后者开离散的～一件件的。由于PLC有上述几个两方面的开用～而且～控制的开模又可大、可小～所以～开开开型的生开开程都有其用武之地。

事开上～PLC已广个从泛开用于工开生开的各开域。行开看～冶金、机械、化工、开工、食品、建材等等～乎有不用到的。不开工开生开用～一些非工开开程～如几没它它楼宇自开化、开梯控制也用到。开开的大它参数它棚开境开控～水利灌开也用到。

PLC能有上述几个广范开泛的开用～是PLC自身特点定的～也是决PLC技开不完善的开断果。

范文四：EDI的应用领域

E D I 的应用领域

20世纪 60年代 :航运业。

20世纪 70年代 :银行业 , 用于发展电子资金汇兑系统 ; 运输业 , 发展有关的数据元目录、语法、规则和报文格式。

20世纪 80年代 :行政管理、商业 (采购、设计、制造和销售 ) 、运输业。

20世纪 90年代至今 :化工业、电子、汽车、银行、零售业、报关、商检、税务、运输、海关、国内外贸易等 E D I 在物流领域中的应用 , 物流运输业主在向发货货物业主取运货物时 , 利用车载扫描读数仪读取货物标签的物流条形码 , 并与先前收到的货物运输数据进行核对 , 确认运送货物。

收货业主在货物到达时 , 利用扫描读数仪读取货物标签的物汉条形 , 并与先前收到的货物运输数据进行核对确认 , 开出收货发票 , 货物入库。

E D I 最初是由美国企业应用在企业间订货业务活动中的电子数据交换系统 , 其后 E D I 的应用范围从订货业务向其他业务扩展 , 如 P O S 销售信息传送业务、库存管理业务、发货送货信息和支付信息的传送业务等。近年 E D I 在物流中广泛应用 , 被称为物流 E D I 。

物流运输业主在物流中心对货物进行整理、集装、作成送货清单并通过 E D I 向收货业主发送发货信息。在货物运送的同时进行货物跟踪管理 , 并在货物交纳给收货业主之后 , 通过 E D I 向发货物业主发送

完成运送业务信息和运费请示信息。

发送货物业主依据顾客订货的要求和货物运送计划下达发货指令、分拣配货、打印出物流条形码的货物标签 (即 S C M 标签 , S h i p p i n g C a r t o n M a r k i n g ) 并贴在货物包装箱上 , 同时把运送货物品种、数量、包装等信息通过 E D I 发送给物流运输业主和接收货物业主依据请示下达车辆调配指令。 E D I 在电子商务采购中的应用企业引入 E D I 是为了传输数据时 , 可以选择低成本的方式引入采购进货单 , 接收客户传来的 E D I 订购单报文 , 将其转换成企业内部的订单形式。

优点 :不需要为配合不同的供应商而使用不同的电子订货系统 ; 不需要重新输入订单数据 , 节省人力和时间 , 同时减少人为错误。使厂商提早收到订单 , 及时处理 , 加快送货速度。

企业为改善作业引入 E D I 可以同客户合作 , 依次引入采购进货单、出货单及催款对账单 , 并与企业内部的信息系统集成 , 逐渐改善接单、出货、对账及收款作业。

E D I 还可与很多现已成熟的技术结合使用 , 如条形码、电子资金转账、自动取款机等一起联机使用 , 从而产生更大的效益。

范文五：PLC的应用领域

PLC的应用领域

目前，PLC在国开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。数据处理现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。通信及联网 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 PLC技术及应用领域的概括描述时间:2010-08-10 23:14:44 来源:EEPW 作者:IEC 61131-3的XML格式及其应用随着IEC 61131-3标准被广泛接受，经济竞争的环境日益严峻，而在工业控制软件的开发成本和工程成本日益上升的形势下，希望能在不同的软件开发环境之间交换其程序、函数/功能块库和工程项目的需求越发高涨。考虑到编程仅仅是控制软件完整应用开发套件的一个环节，为规范它与其他环节间的数据交换的接口，有必要提供为实现IEC 61131-3编程的数据交换规范。通过为IEC 61131-3规定一种

XML的格式，倡导一种开发环境，使得在此基础上构成统一的工程软件平台。利用PLCopen规范的XML格式，来实现不同软件工具的数据交换:为统一的工程平台实现不同控制功能的编程、组态提供基础;为统一的工程平台实现设计、调试、运行操作、维护各阶段功能的前后衔接提供基础;进行不同硬件平台定义的I/O变量和举例来说，由德国的汽车

制造商Daimler发起，联合了ABB、KUKA、Rockwell Automation、Siemens等工业企业以及一些软件和服务商，成立了AutomationML(Automation Markup Language)组织，为的就是通过共同定义数字化工厂的一种中间格式——自动化标记语言

AutomationML，并进行标准化。AutomationML标准是一种免费的开放标准，主要用于制造自动化，包括机器人和物流，但不局限于此。其创新主要在于:在一个单一的根格式(XML格式)下将许多重要工程方面所接受的标准综合起来予以应用。 IEC 61131-3的OPC UA信息模型建立IEC 61131-3的OPC UA信息模型的目的在于提高控制器和可视化装置(人机界面)、上位信息系统之间通信的复用性。从长期应用的观点看，将明显提高工程流程的效率和显著降低工程成本。设想当某个PLC项目中有许多控制平台由不同的供应商提供，如果用一种可视化工具或MES/ERP，从这些控制平台的外部来看，他们完全是一样的。PLCopen之所以选择OPC UA，是因为使用OPC的统一架构解决了如下问题:在监控层面如何发现与之通信的对象;如何使通信对象的数据、复杂数据和功能性是完全可利用的;如何使通信可靠、可执行，又与操作系统和编程语言无关;如何确保信息安全。在2009年德国纽伦堡SPS/IPC/Drives展会、2010年HMI展会以及2010年灯光和建筑展会上分别展出了由多个供应商采用OPC的IEC 61131-3信息模型的实物演示。嵌入式PLC的发展趋势与潜力根据《Control Design》杂志的调查，2009年美国机械行业的PLC用户占2/3，PAC和PC控制合起来只占13%，而嵌入式PLC仅占5%。这可以说明，嵌入式PLC具有很大的发展空间。目前，嵌入式PLC的发展也呈现多元化，国嵌入式PLC在我国具有较广阔的发展空间，首先在于它十分有利于发挥我国自动化行业发展的两大特点:有相当雄厚的为机电设备配套的市场基础，并拥有足够的、性价比全球最优的设计开发队伍。我们完全可以以最低的成本、较高的质量，并按客制化的要求设计、生产为机电设备配套的嵌入式PLC，来代替通用PLC。同时，嵌入式PLC的硬件、软件、人机界面、通信等各方面的功能设计灵活，易于剪裁，更贴近各种档次的机电设备的要求。嵌入式PLC完全基于嵌入式系统的技术基础，拿来就可用。SoC芯片、嵌入式操作系统与符合IEC 61131-3编程语言标准的编程环境等优势，使得其在市场上很容易找到。在目前环境下开发通用PLC的技术不难突破，但抢占市场需要大量财力和人力资源投入。在市场已被为数不多的几家大公司稳固瓜分的今天，走这样的路线似乎事倍功半。我国小型PLC近年来也有可喜进步的实践，也同样证明了这一判断。安全系统—PLC的一个

重要应用领域出处:工控网发表时间:2008-4-9 浏览次数:794 关键词:PLC 安全系统系统结构安全措施一概述作为一种专为工业控制所设计的计算机系统，可编程序逻辑控制器(PLC)具有结构紧凑、坚固，体积小巧，很高的抗干扰、抗振、防潮、耐热能力，它是实现机电一体化的理想控制设备，在工业生产中得到广泛的应用。PLC的一个重要应用领域是安全系统。为了最大限度地保护生产装置和人身安全，避免恶性事故的发生，减少损失，需要提供一种高度可靠的安全保护手段，这种手段就是安全系统。安全系统有时又称为紧急停车系统(Emergency Shut Down system, ESD)。安全系统在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护操作期间对生产装置提供安全保护。一旦当工厂装置本身出现危险，或由于人为原因而导致危险时，系统立即做出反应并输出正确信号，使装置安全停车，以阻止危险的发生或事故的扩散。对于一个理想的安全系统来讲，它应该具有高的可靠性(Reliability)、可用性(Availability)和可维护性

(Maintainability)，并且在出现内部故障或外界干扰的情况下是安全的。二安全系统的分类和发展根据构成的硬件来划分，安全系统可分为继电器型、硬接线固态电路型和可编程电子型(PES)3种类型。 (1)继电器型系统系统采用单元化结构，通过继电器来执行逻辑。此种系统的使用已有很多年了，并且目前仍在一些场合中使用。其优点在于可靠性很高，具

有高达98%的固有故障安全特性;不受绝大多数干扰的影响;电压适用范围宽;系统的一次投资费用较低。然而，继电器型系统的体积大，灵活性差，在规模较大系统中表现得尤为明显。在需要进行功能修改或添加时，必须改变系统的连线，很不方便。此外，这种系统既无串行通信功能，也无报告和文档功能。 (2)硬接线固态电路型系统系统多为模块化结构，采用独立的固态器件通过硬接线来构成系统，实现要求的逻辑功能。它的结构紧凑;可对系统中包括输入/输出(I/O)在内的所有运行通道进行在线测试，易于识别故障;可进行串行通信;易于更换，便于维修;可配置成冗余系统，改善系统性能，增强系统容错性。但固态系统的灵活性不够，任何逻辑修改和/或添加必须改变系统的连线;大系统的操作费用也较高;同时硬接线固态系统的可靠性不如继电器型系统。 (3)可编程电子型系统系统以微处理器技术为基础，PLC是其典型代表。系统一般采用模块化结构，通过微处理器和软件来执行逻辑任务。它采用专门的软件和微程序固件，具有强大的、方便灵活的编程能力。系统设计有内部自测试和自诊断功能，可以与工厂通信网络集成为一体构成综合控制系统。系统可包含彩色视频显示、数据记录、合成语音等功能。可编程电子型系统是目前应用最广泛的一种安全系统。在多年的应用实践中，随着技术的不断进步、发展和完善，对安全系统硬件的要求不断提高，从继电器、硬接线固态逻辑电路和通用PLC逐步演化转变为“安全认证”系统。所谓的“安全认证”系统是一个专为安全应用场合设计、在硬件上采用各种安全处理措施、具有完善的诊断测试手段，并取得有关安全权威机构的安全证书的系统。一般来讲，不能选用普通PLC作为安全系统的硬件，这是因为当它失效时，其输出不能保证是处于定义的安全状态。安全系统采用的是具有特殊结构型式和特殊处理方式的PLC，又称为安全PLC。三安全系统的基本要求对安全系统的基本要求是:首先，安全系统的硬件应与担负常规控制的分散型控制系统(DCS)相互独立，物理上完全分离;其次，安全系统必须具有完善的诊断测试手段，包括对硬件(中央处理模块、输入/输出模块、I/O总线、通信模块等)和软件(操作系统、用户逻辑等)的测试。目前，DCS已在工业场合得到广泛的应用。那么在设计考虑时是否可将安全系统功能纳入DCS中，采用相同的硬件,对此，答案是否定的。要

求安全系统的硬件与DCS分开，其理由基于以下3方面。 1. 与DCS所处的层次不同通常，可将生产装置的安全防线分为3个层次，即装置的设计及安装、过程测量和控制、安全系统(紧急停车系统)以及火灾和气体监控系统。装置的设计及安装是安全生产的第一道防线。在装置的工程设计和设备选型阶段，需要对生产过程和设备的安全性进行充分考虑，根据已确定的工程设计规范和习惯做法进行设计，并接受包括危险性及可操作性研究、危险性分析、无故障分析等内容的审查。在设备的安装过程中，必须严格按有关规范进行，以保证符合安全性要求。在装置运行期间，常规控制系统连续测量和监视生产过程，对物料流和能量流采用最适宜的处理方式，使装置按要求在设定值下平稳运行，从而降低了装置的风险，这构成了安全生产的第二道防线。安全系统用于监视生产装置的运行状况，对出现异常的情况迅速进行处理，使装置停车回到安全状态，将发生恶性事故的可能性降到最低。它是装置安全生产的最后一道防线。火灾和气体监控系统用来处理可燃气体和有毒气体产生的危险。在危险情况下，它触发安全系统动作，使装置停车。 2. 与DCS的工作性质不同从工作性质上来看，安全系统与DCS是两种截然不同的系统。安全系统是一个“静态”系统。在正常情况下，它“静静”地监视着装置的运行，系统的输出不发生变化，对生产过程也不产生影响。仅在生产装置出现异常情况危及到安全时，它才“迅速出手”，按照预先设计的方案使装置安全停车。只要装置在运行时，它就必须“在线”，不允许被旁路或取代。 DCS是一个“动态”系统，它始终处于“忙碌”之中。它对过程参数连续进行检测，按照控制策略进行运算，其输出不断在变化，通过对生产过程的动态控制来保证产出符合性能要求的合格产品。在装

置运行期间，它允许短时间被手动操作所取代。 3. 与DCS对可靠性要求不同由于安全系统的责任重大，对其可靠性的要求极高。对此，设计者关心的重点不是系统如何工作，而是系统出故障的原因。安全系统须通过自诊断和测试发现隐性(Passive)故障，执行有关功能以保证系统的正常工作。尽管对DCS也有高的可靠性要求，在系统内也设计有多种自诊断，但没有安全系统那么严格。可靠性要求的高低影响到系统的结构和硬件配置以及投资成本。若降低对安全系统的可靠性要求，使之与DCS相同，则其安全性能下降，与安全生产不利;若提高对DCS的要求，使之与安全系统相同，则会使投资成本上升，在经济上不合理。此外，根据国内外对DCS使用情况的统计，在很多(大约50%)情况下，DCS是处于手动控制状态的。如果将安全系统功能设计在DCS内，在出现异常时，操作人员可能将依靠自身判断进行处理，这是很危险的。因此，安全系统和DCS在硬件上必须严格分开。关于这一点，在许多国家和国际组织制订的工业安全的标准中均有相关规定: (1)美国化学工程师协会、化学过程安全中心《化学过程安全自动化指导(1993)》中提出:“通常，逻辑处理器应与在基本生产过程和控制系统(BPCS)中的类似功能分开。”“此外，信号输入传感器和最终控制部分通常也与基本生产过程和控制系统(BPCS)中类似功能分开。” (2)美国仪器仪表联合会ISA.S84《过程工业安全仪表系统的应用(1996)》规定:“通常基本生产过程控制系统(BPCS)应与安全集成系统(SIS)分开。”“为了满足安全功能和安全系统的完整性，通常要在以下4个地方进行分离:逻辑处理器、现场传感器、最终控制机构与其他设备通信。” (3)美国石油协会(API)《海上石油平台有关基本安全系统的分析、设计、安全和测试(1994年第五版)》中规定:“安全系统应提供两级保护?，两级保护都应该独立于其他用于正常操作的控制系统。” (4)美国国家火灾保护联合会(NFPA)标准8502中指出:“建议分开:在锅炉操作中，用于完成安全功能的逻

辑系统不要与其他逻辑系统结合在一起。” (5)美国核电站安全系统标准IEEE Std 603-1980

要求冗余的安全系统“相互独立且在物理上分开”，“安全系统的设计应该满足:当出现故障，其他系统采取相应动作时，安全系统的功能不要受到影响。” (6)国际电工委员会IEC61508中提到“只要有可能，应将有关安全功能与非安全功能分开。” (7)英国健康与安全委员会《可编程电子系统(1987)》中提到:“强烈推荐控制系统与保护系统独立分开。” 四安全系统的结构和安全措施用作安全系统的安全PLC可分为两大类，一类为基于表决的系统;另一类为基于自诊断测试的系统。 (1)基于表决的系统系统硬件通常为三重或四重化冗余配置，通过择多表决器来决定最终结果。这类系统典型的有美国ICS的Regent系统[TMR(Triple Modular Redundancy) +HIFT(Hardware Implemented Fault Tolerant)]、英国August Systems的CS300E系统

[TMR(Triple Modular Redundancy)+SIFT(Software Implemented Fault

Tolerant)]等。 TMR即模块化三重冗余，是指在系统的冗余性设计中，关键电路都实行了三重化，各通道相互独立，但又同时完成同一功能。3个独立电路的输出经过择多(3选2)表决器表决后作为系统的最终输出。 HIFT代表硬件实现容错，SIFT代表软件实现容错。它们是两种不同的技术路线，前者系统响应快，而后者硬件较简化，两者均可用在由微处理器构成的容错系统中。如果在三重化配置的冗余处理器中任何一个处理器出现故障，择多表决器会自动地摒弃故障电路的输出，系统继续向过程输出由择多表决器表决出的值。系统可自动检测出发生故障的模块，记上标志并使之与系统隔离。可用新模块在线替换故障模块，使系统恢复正常工作。采用TMR技术的系统，可有两种运行方式配置，即3-2-1-0方式和3-2-0方式。安全系统的典型配置为3-2-0方式。 3-2-0方式又称为故障—安全方式，在系统正常运行时使用3个电路;当其中一个电路故障时，系统依靠剩下两个电路继续运行，直到故障模块被更换;若在更换前又有一个电路故障，则系统安全停车。 (2)基于自诊断测试的

系统此类系统具有特殊的硬件设计，借助于安全性诊断测试(Diagnostically Tested for Safety,

DTS)技术来保证安全性。系统对每一个与安全性有关的部件(中央模块、输入/输出模块、I/O总线等)均进行测试。对元器件设计的工作原理是“正常—工作”、“故障—断开”，两者必居其一。此类系统典型的有德国HIMA的H-50系统、荷兰P&F的FSC系统等。它对元器件及电路设计的要求极高，但元器件数量的减少使出现故障的可能性也减少了。此类系统可根据安全性要求采用单配置或冗余配置。冗余配置是多种多样的，可以仅为中央单元采用冗余配置，可以是中央单元和部分输入/输出电路采用冗余，也可以是系统全部硬件冗余。在某些应用场合(如德国DIN标准安全要求等级AK5以下)，冗余配置的此类系统具有一定的容错性。当出现故障时，单通道系统可继续工作一段时间(由用户定义，一般小于72h)。在此期间，在线更换故障模块，然后使系统恢复正常工作。若未及时修复，则系统安全停车。谈到故障，必须弄清显性(Active)故障和隐性故障的区别和影响。对于显性故障(例如系统断电等)，由于故障的出现使数据产生变化，通过比较可立即检测出，系统可据此自动产生矫正作用[如使正常得电的(Normal Energized, NE)元件失电]，进入安全状态。显性故障不影响系统的安全性，仅影响系统的可用性。显性故障被划为无损害故障(Fail To Nuisance, FTN)。对于隐性故障(例如输入/输出放大器短路)，由于它开始并不影响到数据，故仅能通过自动测试程序方可检测出来。它不会使正常得电的元件失电，故被划为危险故障(Fail To Danger,

FTD)。它影响系统的安全性但不影响可用性。在一个多通道系统中，

每个故障均可通过对系统数据连续地进行比较而被检测到。隐性故障的检测和处理是安全系统的重要目前，PLC在国4.1开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 4.2模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 4.3运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机

构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4.4过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 4.5数据处理现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 4.6通信及联网 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 PLC的应用领域目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、

汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 3.1开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 3.2模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3.3运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 3.4过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 3.5数据处理现代PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统;也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 3.6通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通

信接口，通信非常方便。 4. PLC的国目前，PLC在国 1(开关量逻辑控制取代传统的继电器电路，实现逻

辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。 2(工业过程控制在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量)，PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 3(运动控制 PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4(数据处理 PLC具有数学运算(含矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 5(通信及联网 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

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