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在自动化领域PLC控制系统的成熟应用

发布日期：

2022-03-01

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？

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�？榻峁�、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、更真实的测试，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。有更多问题欢迎与我们交流。

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