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小型的PLC其底部尺寸小于100mm,，重量小于150g，由于PLC體積小的特點(diǎn),，發(fā)熱量低功耗僅為數(shù)瓦（W）,。

1.2實(shí)用性更強(qiáng)

PLC除了具備基本的邏輯處理功能,，還具有一定的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，適用于各種規(guī)模的電氣控制場(chǎng)合,。PLC除了能夠應(yīng)用于模擬電氣控制系統(tǒng)外,，還可應(yīng)用到電氣數(shù)字控制系統(tǒng)，兼容性更高,。隨著對(duì)PLC的研發(fā)和應(yīng)用,，其功能也要越來(lái)越豐富，能夠?qū)崿F(xiàn)溫度,、位置控制,，以及對(duì)CNC多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行控制。

1.3抗干擾能力強(qiáng)

由于PLC采用大規(guī)模集成電路技術(shù)制作而成,，其內(nèi)部電路采取了*的抗干擾處理工藝,，具有相當(dāng)不錯(cuò)的穩(wěn)定性。PLC還能自動(dòng)檢測(cè)硬件故障,，檢測(cè)到故障并及時(shí)發(fā)出警報(bào),。PLC軟件層面，使用者可根據(jù)需要在外圍器件編寫(xiě)故障自診斷程序,，使PLC在軟件和硬件層 有良好的自我保護(hù)功能,。

2電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)

2.1PLC電氣控制在立式倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用  上海昽燁自動(dòng)化設(shè)備有限公司

立式倉(cāng)庫(kù)作為物流管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是倉(cāng)儲(chǔ)管理一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)階段立式倉(cāng)庫(kù)主要有貨架,、計(jì)算機(jī)以及PLC等部分組成，其中PLC作為立式倉(cāng)庫(kù)的電氣控制核心。立式倉(cāng)庫(kù)的電氣控制系統(tǒng)中,，采用的是閉環(huán)控制,，高速計(jì)數(shù)器接收編碼器反饋的轉(zhuǎn)數(shù)，再把轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)發(fā)向PLC,，實(shí)現(xiàn)單次電機(jī)閉環(huán)控制,。

2.2PLC電氣控制在機(jī)床的應(yīng)用

機(jī)床的電力控制中CNC與PLC裝置各自獨(dú)立，同時(shí)2個(gè)裝置都要經(jīng)過(guò)CNC內(nèi)部進(jìn)行傳遞,。PLC電氣控制信號(hào),，則通過(guò)T/O以及CNC從而實(shí)現(xiàn)PLC電氣控制功能。PLC能夠初始化機(jī)車(chē)面板上信號(hào),，實(shí)現(xiàn)急停,、******子程序、控制主軸使能等功能,；自動(dòng)夾緊機(jī)床,，對(duì)機(jī)床通信情況自動(dòng)檢測(cè)斷 及 位，還可自動(dòng)換 ,。PLC在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用,，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)床監(jiān)控自動(dòng)化，大幅度提高機(jī)床生產(chǎn)率,。

2.3PLC電氣控制在開(kāi)關(guān)量控制的應(yīng)用

在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù),，保證了控制系統(tǒng)自動(dòng)切換方式，從而解決通斷時(shí)反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題,，提高電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行效率,。

2.4PLC電氣控制在控制順序的'應(yīng)用

通常采用PLC技術(shù)的企業(yè)往往將其作為順序控制器來(lái)使用，在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中,，順序控制是PLC運(yùn)作的一個(gè)常見(jiàn)環(huán)節(jié),。把PLC系統(tǒng)納入電氣自動(dòng)化順序控制的環(huán)節(jié)時(shí)，要滿(mǎn)足幾點(diǎn)要求,，如：只有設(shè)計(jì)科學(xué)以及組合合理的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)才能應(yīng)用PLC進(jìn)行順序控制,。

2.5PLC在分散控制系統(tǒng)的應(yīng)用

通過(guò)分散控制系統(tǒng)的信號(hào)傳輸，能夠?qū)刂茖?duì)象進(jìn)行分類(lèi),，在分類(lèi)基礎(chǔ)上進(jìn)行單獨(dú)控制,。有很多種控制裝置都能夠連接PLC設(shè)備，利用設(shè)備連接各種類(lèi)型的PLC能夠?qū)崿F(xiàn)PLC分散控制,。特別是在個(gè)別設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),，PLC分散控制能夠及時(shí)切斷故障設(shè)備的信號(hào)，避免故障影響到其他設(shè)備,。

2.6PLC在集中控制系統(tǒng)的應(yīng)用

以計(jì)算機(jī)作主橋接通道,，把各種電器設(shè)備連接起來(lái),，在集中控制系統(tǒng)中PLC處于核心控制的地位，通過(guò)它能夠?qū)Χ鄠€(gè)電氣設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制,。以合理的連接順序和連接方式,，使多種設(shè)備能被統(tǒng)一控制。

2.7PLC在數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用

通過(guò)PLC技術(shù)控制,，在運(yùn)行過(guò)程中能夠?qū)﹄姎庀到y(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,、數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算,、轉(zhuǎn)換,、傳達(dá)和存儲(chǔ)等功能。PLC把存儲(chǔ)器處理數(shù)據(jù)傳輸至機(jī)械電氣裝備,，其內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)接收,，并根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行反饋，實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)自動(dòng)化控制,。

2.8PLC在運(yùn)動(dòng)控制的應(yīng)用

3,、輸入/輸出單元異常、擴(kuò)展單元異常：發(fā)生這類(lèi)報(bào)警時(shí),，應(yīng)首先檢查輸入/輸出單元和擴(kuò)展單元連接器的插入狀態(tài),、電纜連接狀態(tài),，確定故障發(fā)生的某單元之后,，再更換單元。

4,、不執(zhí)行程序：一般情況下可依照輸入---程序執(zhí)行---輸出的步驟進(jìn)行檢查

(1)輸入檢查是利用輸入LED指示燈識(shí)別,，或用寫(xiě)入器構(gòu)成的輸入監(jiān)視器檢查。當(dāng)輸入LED不亮?xí)r,，可初步確定是外部輸入系統(tǒng)故障,，再配合萬(wàn)用表檢查。如果輸出電壓不正常,，就可確定是輸入單元故障,。當(dāng)LED亮而內(nèi)部監(jiān)視器無(wú)顯示時(shí)，則可認(rèn)為是輸入單元,、CPU單元或擴(kuò)展單元的故障,。

(2) 程序執(zhí)行檢查是通過(guò)寫(xiě)入器上的監(jiān)視器檢查。當(dāng)梯形圖的接點(diǎn)狀態(tài)與結(jié)果不一致時(shí),，則是程序錯(cuò)誤(例如內(nèi)部繼電器雙重使用等),或是運(yùn)算部分出現(xiàn)故障,。

(3)輸出檢查可用輸出LED指示燈識(shí)別。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果正確而輸出LED指示錯(cuò)誤時(shí),，則可認(rèn)為是CPU單元,、1/0接口單元的故障,。當(dāng)輸出LED是亮的而無(wú)輸出，則可判斷是輸出單元故障,，或是外部負(fù)載系統(tǒng)出現(xiàn)了故障,。

另外，由于PLC機(jī)型不同,，1/0與LED連接方式的不一樣(有的接于1/0單元接口上,，有的接于1/0單元上)。以,，根據(jù)LED判斷的故障范圍也有差別,。

5、部分程序不執(zhí)行：檢查方法與前項(xiàng)相同;但是,，如果計(jì)數(shù)器,、步進(jìn)控制器等的輸入時(shí)間過(guò)短，則會(huì)出現(xiàn)無(wú)響應(yīng)故障,，這時(shí)應(yīng)該校驗(yàn)輸入時(shí)間是否足夠大,，校驗(yàn)可按輸入時(shí)間<輸入單元的*響應(yīng)時(shí)間+運(yùn)算掃描時(shí)間乘以2的關(guān)系進(jìn)行

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制造報(bào)文規(guī)范MMS

　　制造報(bào)文規(guī)范(Manufacturing Message Specification,MMS)是網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)處理和監(jiān)控系統(tǒng)信息交換的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國(guó)際電工委員會(huì)工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)委員會(huì)TC184工業(yè)組負(fù)責(zé)制定和發(fā)展,，它適合于在不同的設(shè)備,、應(yīng)用、發(fā)展商和領(lǐng)域內(nèi)提供通用信息服務(wù),，例如：MMS提供的讀(Read)服務(wù)允許網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備,、應(yīng)用或計(jì)算機(jī)從另外一個(gè)設(shè)備、應(yīng)用或計(jì)算機(jī)內(nèi)讀取所需的變量,，而不管這個(gè)變量是在可編程邏輯控制器,、機(jī)器人、遠(yuǎn)方終端設(shè)備或智能電子設(shè)備內(nèi),。MMS已經(jīng)廣泛應(yīng)用在制造,、石油化工、電力工業(yè)和太空探索等領(lǐng)域,。

　　MMS由以下各部分組成：

　　1) 服務(wù)規(guī)范(Service Specification)

　　2) 協(xié)議規(guī)范(Protocol Specification)

　　3) 機(jī)器人伴同標(biāo)準(zhǔn)(Robot Companion Standard)

　　4) 數(shù)字控制器伴同標(biāo)準(zhǔn)(Numberical Controller Companion Standard)

　　5) 可編程邏輯控制器伴同標(biāo)準(zhǔn)(Programmable Logical Controller Companion Standard)

　　6) 過(guò)程控制系統(tǒng)伴同標(biāo)準(zhǔn)(Process Control System Companion Standard)

　　上列各部分中,，部分服務(wù)規(guī)范和第二部分協(xié)議規(guī)范是其核心，服務(wù)規(guī)范包含的定義

　　有：①虛擬制造設(shè)備(Virtual Manufacturing Device,VMD),；②網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)間的信息交換,；③與VMD有關(guān)的屬性和參數(shù)。協(xié)議規(guī)范定義的是通信規(guī)則,，包括：①信息格式,；②通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的信息順序；③MMS層與ISO/OSI開(kāi)放模型的其他層的交互,，而3)-6)則是針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域的伴同標(biāo)準(zhǔn),。

　　MMS提供了豐富的針對(duì)對(duì)等式實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)的一系列任務(wù),，已經(jīng)成為許多工業(yè)領(lǐng)域的控制設(shè)備的通信協(xié)議，例如CNC,、可編程邏輯控制器,、機(jī)器人、電力領(lǐng)域中的遠(yuǎn)方終端設(shè)備(RTU),、能源管理系統(tǒng)(EMS),、重合器、開(kāi)關(guān)等IED設(shè)備,。許多流行的計(jì)算機(jī)平臺(tái)都支持基于MMS的互聯(lián),，在軟件支持上，更多的API,、圖形界面,、網(wǎng)關(guān)、字處理,、電子表格,、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)都支持MMS，從通信連接上看,，MMS在以太網(wǎng),、令牌總線(xiàn)、串行接口RS-232C,、OSI,、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易實(shí)現(xiàn)

MMS在IEC61850報(bào)文結(jié)構(gòu)中的位置

　　1.3 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)

　　變電站自動(dòng)化系統(tǒng)由各種IED 組成,，主要完成變電站內(nèi)設(shè)備的控制,、監(jiān)視和保護(hù)功能,，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)配置,、通信管理和軟件管理等系統(tǒng)維護(hù)功能。IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在邏輯上劃分為3 層(即變電站層,、間隔層和過(guò)程層),，并將具體應(yīng)用功能分解為許多常駐在不同IED 內(nèi)、彼此間相互通信的單元,，稱(chēng)為邏輯節(jié)點(diǎn)(logical node,，LN)，然后以L(fǎng)N 為對(duì)象建立變電站內(nèi)IED 的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和服務(wù)模型,，旨在解決不同廠(chǎng)商提供的IED間的數(shù)據(jù)交換,、信息共享等問(wèn)題。

　　遵循IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括：①主站自動(dòng)化系統(tǒng)軟件(人機(jī)界面,、數(shù)據(jù)庫(kù)及系統(tǒng)管理等),；②間隔層裝置(保護(hù),、測(cè)控單元等)；③過(guò)程層設(shè)備,，包括電子式電流/電壓互感器(electronic current/potential transducer,，ECT/EPT)、智能斷路器/隔離開(kāi)關(guān),、合并單元等,；④工程化工具(如配置工具等)，用于管理IEC 61850所定義的的通信模型,，并滿(mǎn)足IEC 61850-6(配置)和IEC 61850-10(一致性測(cè)試)的規(guī)范要求,，如圖3所示：

　　圖3：IEC61850與數(shù)字化變電站接口與體系結(jié)構(gòu)

　　1.4數(shù)據(jù)模型

　　在了解數(shù)據(jù)模型之前，首先需要了解一些關(guān)于IEC61850 的重要概念

　　智能電子設(shè)備(IED)：實(shí)際的物理設(shè)備,，如開(kāi)關(guān),、斷路器，綜保等,。

　　功能：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù),，如：母線(xiàn)保護(hù)、聯(lián)鎖,、報(bào)警管理等,。

　　邏輯設(shè)備(LD)：一種虛擬設(shè)備，聚合邏輯節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù),，物理設(shè)備可以包含一個(gè)或多個(gè)LD,。

　　邏輯節(jié)點(diǎn)(LN)：用來(lái)描述系統(tǒng)功能的基本單位，是數(shù)據(jù)對(duì)象的容器,，可以任意分配到

　　IED,，每個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)和內(nèi)部的數(shù)據(jù)都有具體的語(yǔ)義，并通過(guò)他們的服務(wù)與外部進(jìn)行交互,。

　　在IEC61850 中,，一個(gè)IED 設(shè)備的外部性能通過(guò)Server 服務(wù)器類(lèi)來(lái)表征，Server 服務(wù)器可以包含一個(gè)或多個(gè)邏輯設(shè)備,，一個(gè)邏輯設(shè)備可以包含多個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn),，在IEC61850 中一些邏輯節(jié)點(diǎn)是電力系統(tǒng)實(shí)設(shè)備的映射。一個(gè)IED 設(shè)備要實(shí)現(xiàn)特定功能必然需要這些邏輯節(jié)點(diǎn)來(lái)終實(shí)現(xiàn)操作,、控制的功能,。可以簡(jiǎn)單理解邏輯設(shè)備是IED 設(shè)備實(shí)現(xiàn)具體一個(gè)功能的抽象容器,，在這個(gè)容器中包含了實(shí)現(xiàn)功能所需的相應(yīng)的邏輯節(jié)點(diǎn),。