11 May 2016

今天早上 5 點半起床,6 點出去狂奔了一個小時 10 公里,跑步的時候腦子裡出現了強迫性思維,一直在想著 PLC,不是拌麵,餛飩和小籠包,而是 PLC,PLC 啊。

所以晚上趁著家人睡覺時間來學習學習 ABB 公司的 PLC 系列產品。

1 什麼是 PLC

要學習 PLC 產品,首先得知道 PLC 是個什麼東西。按照誤導了魏則西找錯醫院的搜索公司百度公司的百科應用《百度百科》的介紹,PLC 的全稱是 Programmable Logic Controller,中文名叫可編程邏輯控制器:

PLC 是一類採用可編程存儲器的存儲器,用於其內部存儲程序,執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術操作等面向用戶的指令,并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。

是不是覺得相當費解?我也這麼覺得。

我的思考方式一向來喜歡先解構后歸納。所以一起先把 PLC 解構一下。

剛才知道了,P 代表 Programmable,也就是說 PLC 這款產品具有可編程的特性。所謂的可編程就是可以反復不斷的進行程序的修改變動,是一種很靈活的特性。其對立面就是不可編程(unprogrammable, not able to be programmed)。拿美術來打比方,unprogrammable 的設備就好像是版畫,一次刻版就不能再改了,以後就可以不斷的印版。而 programmable 就好像是黑板報,出完一期,拿黑板擦擦乾淨又可以繼續畫畫圖圖了。

logic 邏輯,是 program 的對象,這個設備上可以設置的是 logic 運算,狹義的 logic 運算包括求與求或求反。廣義的 logic 表示計算機能出來的各種運算。顯然這裡用廣義的概念。

controller 控制器,這個是 PLC 的主體,一種可以通過數字(0 或者 1)以及模擬(0 ~ 100%)輸入輸出信號來操作被控對象,并根據反饋信號進行調整的裝置。

綜上所訴,簡單的說:PLC 是一款可以通過編程配置邏輯運算的控制器。

順便提一下,德語稱之為 SPS(Speicherprogramierbare Steuerung), 存儲可編程迴路控制器:

Eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS, englisch: Programmable Logic Controller, PLC) ist ein Gerät, das zur Steuerung oder Regelung einer Maschine oder Anlage eingesetzt und auf digitaler Basis programmiert wird.

法語叫 API(Automate programmable industriel),自動化可編程工業:

Un automate programmable industriel, ou API, est un dispositif électronique programmable destiné à la commande de processus industriels par un traitement séquentiel.

看起來英語和德語完勝法語名稱。

2 ABB PLC 控制器

前面章節本來想簡單了解一下 PLC 的概念的,一不小心就跑題了。接下來調研一下 ABB 的 PLC 控制器。

ABB 目前市面上有四款 PLC 產品,分別是 AC500, AC500-eCo, AC500-S 和 AC500-XC。這幾款 PLC 產品覆蓋了小中大各種應用場景。

其中 AC500 是 ABB PLC 旗艦產品,提供了高效的性能,豐富的通訊接口和輸入輸出能力。適合複雜高速的機械控制應用。

AC500﹣eCo 是一款緊湊型號的 PLC 產品,特色是靈活便捷、價廉物美。適合于小型控制應用。

AC500-S 符合 SIL3 安全認證,適合複雜的安全相關應用。

AC500-XC(Extreme Condition),從字面來看這款 PLC 產品能在極限工作環境下工作,比如超高超低溫度( -40 到 +70 °C )、濕度、震動、有毒易燃環境等。

3 ABB PLC 配套系統

AC500 系列是 PLC 的核心控制器組建,提供了邏輯控制功能,另外還需要有周邊配套設備才能構成完整的 PLC 控制系統:

  • 輸入輸出設備 S500 I/O,包括 digital input,digital output,analog input 以及 analog output 等
  • 此外還有通信接口卡用於擴展工廠已有的系統,比如 PROFIBUS DP,PROFINET,Ethernet, Modbus TCP,CANopen 等。