PLC控制系统,可编程逻辑控制器,专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。下面小编就给大家介绍一下在自动化领域PLC控制系统的成熟应用?
1.基于PLC的工业控制系统特点
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC),作为离散控制的首选产品,在自动化领域占据着十分重要的位置。基于PLC的工业控制系统由模仿原继电器控制原理发展起来,利用存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令,并通过输入/输出(I/O)发出控制信号和接受输入信号,来控制各类机械或生产过程。基于PLC的工业控制系统与其他工业控制系统相比较,具有不可忽视的优点:与继电·接触器控制系统的比较,PLC系统在灵活性和扩展性、可靠性和可维护性、控制速度和稳定性、延时的可调性与精度、设计与施工、系统价格方面具有巨大优势,并代替继电·接触器控制广泛应用于工业自动控制中;与计算机控制系统的比较:PLC系统的功能模块结构、顺序扫描方式工作、恶劣工业应用环境适应性方面都是工业用微机无法和PLC相比。
但是,计算机在信息处理方面还是优于PLC,所以,在一些工业控制系统中,常常将两者结合起来,PLC作为下位机进行现场控制,计算机作为上位机进行信息处理;与集散控制系统(Distributed Coiitrol System,DCS)的比较:PLC在开关量控制和顺序控制方面有一定的优势;而DCS在连续量的模拟控制和回路调节等方面有一定的优势;DCS具有控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)三级结构,组态成相对固定的功能,而PLC则大多需要编程,但更灵活,可以实现大规模的控制系统网络。
2.基于PLC的工业控制系统测试方法
为做好PLC系统的质量控制工作,软件测试是工程实施阶段质量控制的一种有效手段。基于PLC软件的特殊性(非CPU指令代码)和深嵌入式特点,其软件测试环境很难搭建,对测试用例特别是异常测试用例的注入带来了困难。目前主流的测试方法主要有三种:全数字仿真测试环境下的PLC软件测试、硬件在回路环境下的PLC软件测试、形式化验证。
硬件在回路(HiL)测试技术包括实时处理器、I/O接口和操作界面,可以精确的仿真测试系统中物理上并不存在的部分。实时处理器提供硬件I/O通信、数据记录、激励生成和模型执行等。I/O接口提供被测电子控制单元(ECU)与模型仿真的虚拟环境之间的传感器和PLC控制器的交互。操作界面与实时处理器通信,提供测试命令、可视化、配置管理、分析和报告任务。HiL技术采用硬件故障插入在ECU和被测试系统之间产生信号故障,达到测试和验证故障条件下设备性能的目的。
硬件在回路技术与PLC相结合,将PLC的电机信号、开关量信号等各种控制信号转化成数学模型,与I/O接口模拟成为一个受控对象模型,将电压、电流、电磁、浪涌脉冲等硬件激励以及越界值、非法指令、桩程序段、靶子程序段等软件故障作为测试序列加载到受控对象模型,实际输出平均故障前时间MTBF、故障次数、故障率、可靠度等指标,通过类比系统实际输出与期望输出来验证PLC控制器。
硬件在回路环境下的PLC软件测试可以实现对被测软件非侵入式的、最真实的测试,通过硬件在回路仿真测试环境的构建,可以实现用户关心的各种测试需求,如:功能、性能、接口等,特别是能实现真实的性能测试。不过,由于这种仿真环境多是针对特定被测目标开发,专用性很强,很难移植到其他同类被测软件的测试环境搭建中,在一定程度上降低了测试资源的利用效率。
以上就是小编为大家总结的基于PLC的工业控制系统特点及测试方法对在自动化领域PLC控制系统的成熟应用的介绍,希望能够给大家带来一些帮助。