摘要：文章对可编程控制器的两种典型智能接口模块，即通信模块与闭环控制模块进行了介绍，详细分析了其功能与使用方法，以供参考。
关键词：可编程控制器智能接口通信模块闭环控制模块
1、引言
生产过程不仅需要开关量的处理，而且需要模拟量的处理，需要闭环控制功能，需要机器间的通信等特殊功能，可编程控制器逐渐加强与完善了这些功能。目前，实现的方法一般采取两方面措施：一类是利用可编程控制器的主CPU再加上一定的硬件支持环境，通过开发比较完善的软件来完成，如一般的模拟量输入输出的处理以及简单的控制；另一类是硬件、软件一起开发，形成带自己的CPU的模块，并在模块系统软件支持下，通过执行控制程序来完成任务--利用所谓智能接口模块来实现控制。这时，智能接口模块的工作和可编程控制器主CPU的工作可以并行进行，它可以不管可编程控制器主CPU状态而独立地连续工作。
这种智能接口模块与一般的输入输出接口模块的主要不同点是：它自身不仅带有微处理器芯片，而且还带有存储器和系统程序。它通过系统总线与CPU模块相连，并可在CPU模块协调管理之下独立工作，提高处理速度，便于用户编制程序。根据可编程控制器响应各种特殊功能的需要，智能接口模块的种类也越来越多。它包括可编程控制器之间互连的通讯处理模块、带有PID调节的模拟量控制模块、高速计数器模块、数字位置译码模块、阀门控制模块、中断控制模块等。本文只对几种较为典型的智能接口模块进行介绍与分析。
2、通信模块
2.1 通信模块的功能
通信模块的作用是在PLC和外部设备之间建立一个数据通道，使操作员可以通过外部设备改变PLC的工作方式，并为PLC输入程序改变状态或将PLC的程序或状态送至外部设备。
通信模块一般是一个带有CPU的智能模块，各种类型的通信模块略有差异，而基本原理和作用都是类似的。图1是GESI PLC通信模块的功能结构框图。这个模块在工作时，不需要在GESI PLC编制额外的通信服务语句，这主要是因为这个模块在与CPU进行信息交换时是模拟GESI PLC进行工作的。为了向CPU送入信息，模块功能模拟键盘，送入信号至CPU。而为了从CPU取出信息，模块又能截取CPU送至显示器的内容。由图可见，通信模块插入CPU编程器接口上，而编程器适配器完成模块和CPU的信息交换控制。
在这个模块中，CPU以及控制电路加上ROM中的控制程序是模块的核心，其他部分的工作均由这个核心控制，它主要完成下列工作：(1)根据方式选择开关阵列，决定工作方式，例如串行接口的传递速率等；(2)控制模块与CPU信息交换过程；(3)控制串行接口适配器，并进行数据的格式变换，由串行接口与外设进行信息交换；(4)为编程器接口提供信息通道，使编程器在必要时仍可操控CPU。
串行接口的电气规范为RS-422，如果配上合适的接口变换器，不难将其改为RS-232C，最高传送速率为192000bps。通过串行接口与外设通信时，信号要符合一定的规范，即通信规约。与通信模块相连的外设可以是计算机、调制解调器或其他档次的PLC。
2.2 通信模块的用法
(1)编程；(2)检查程序；(3)监控运行状态；(4)改变I/O状态。这些工作都是计算机或外设对可编程控制器而言的。而这类外设本身可能又是一个复杂而完善的系统，而且会有更丰富的外设。这样，通过这些外设就可以打印各种程序清单、生产报表、显示控制过程的状态、用图形显示器构成的操作模拟台等。将各种功能加以组合，便得到更好的结果。应该指出，有些PLC通信模块的信息传输是最低的，这是由于模块与CPU的信息交换是模拟慢速动作的键盘和显示器的，交换速度受限制。但大多数的可编程控制器中基本上不存在这个缺陷。
3、闭环控制模块
因为可编程序控制器是从继电器控制系统发展而来，所以它的开关量顺序控制功能较强，模拟量处理特别是闭环控制功能较弱。随着工业生产过程的需要和可编程控制器大规模集成电路芯片的迅速发展，可编程控制器不仅对模拟量处理功能逐渐加强，而且闭环控制功能亦不断完善。其方法有两种：(1)利用模拟量输入输出接口的支持，通过一定的控制软件由可编程控制器CPU来实现；(2)利用硬件、软件一起开发，形成独立的智能模块来实现控制。
外界生产过程各不相同，因而模块对模拟量的变换、放大和处理留给用户解决。同样，随着外界生产过程所希望的控制结构不同，应配备相应的控制程序子模块。模块分为单回路与多回路两种类型。由于闭环控制模块的采样时间间隔应该按照采样定理既考虑控制过程的精度，又需考虑占用处理器的处理时间，所以当增多控制回路时，可能会延长采样间隔，这一点需加倍注意。
参考文献
[1] 王复乾.浅谈在工业自动化控制中可编程控制的应用[J].南北桥,2008,(1).
[2] 王英磊.论可编程控制器接口[J].总裁,2009,(8).
[3] 刘卫东.基于智能接口构建PLC网络[J].工业控制计算机,2005,(8).
[4] 严杰.微型一体化智能可编程控制器的研究与设计[D].国网电力科学研究院,2009.
推荐访问： 接口 可编程控制器 智能
