可编程序控制器（PLC）以应用灵活、功能强、稳定可靠等特点，在工业自动化领域得到了广泛的应用。PLC的出现，使得电气工程师可以从繁杂的继电器一接触器接线中解放出来，实现了真正意义的电气自动化。
1 基于PC平台的PLC产生的背景
基于PC平台的PLC包括软件PLC和插卡式PLC。 在工业控制领域PLC作为工业现场的控制器，越来越不能独立于整个工厂的管理网络之外。单一的控制任务越来越少，数据处理、运动控制、视频控制、INTERNET监控、数据库集成等大量PC任务出现在PLC工程师而前。
自动化控制的构架也在改变。随着现场总线的发展，控制机器或整台设备大型PLC将直接由安装在被控设备的远程I/O或智能现场设备所代替。而在大多数情况下，控制任务却越来越多，根据需要，一部分任务可由PLC实现，另一部分任务由PC来完成。但是，同时使用PC和PLC又使得系统集成的费用增加，另外也需占用有限的空间。PC，特别是用于工业控制PC具有坚固耐用的特点，适合作为一个处理不同任务的公共平台。在这种情况下，产生了基于PC平台的软件PLC和插卡式PLC。
2 基于PC平台的PLC的应用场合
从应用的角度来看，在以卜四个方而的应用中，基于PC平台的PLC比传统的PLC具有较大的优势。
2.1 控制系统与数据处理任务集成的应用
①需要大量内存和复杂的配方系统。
②复杂的快速控制算法。如PID运算、模糊控制、专家系统。
③含有物料跟踪和批量处理的系统，如仓储和物流系统。
④数据的自动记录和分析，如称量、试验和检测系统等。
由于硬件PLC受CPU的内存和运算速度限制，在处理以上系统中的任务时常常力不从心。而在PC平台上，而对的是全部的PC资源，PC的运算性能通常可以达到硬件PLC的十倍以上。
2.2需要在控制系统中集成第三方的应用软件
①集成用户通过Visual Basic开发的应用软件。
②集成用户通过C/ C++开发的应用软件。
③与Microsoft的Office，如Excel, Word进行数据交换。
基于PC平台的PLC控制软件，通过标准的微机接口，如OPC, ActiveX, COM/ DOOM等与第三方的软件进行数据交换，对数据的存取无需在PLC控制程序上作额外的编程。
2.3运动控制，视频控制和快速I/O相集成
①快速的运动系统和视频系统用一般控制器无法实现的系统。
② C/ C+ +程序与第三方的运动控制和视频系统相集成。
③集成其他厂家的PC卡产品。如快速I/O卡和多串口卡。
通过开放的开发工具(ODK)，基于PC平台PLC的可以将用户编制的C/C++程序或其他厂家的PC卡产品的驭动程序作为功能块嵌入PLC的程序扫描中，而绝大部分的传统硬件PLC的指令系统是不允许扩充的。
2.4控制系统集成企业办公系统
①连接企业办公系统软件，如Acess, Excel o
②建立企业资源计划ERP和制造执行系统MES的生产实时数据平台。
在与企业的MES系统、ERP系统连接时，基于PC平台的电气自动化解决方案意义非同寻常。当Windoves NT/ 2000作为操作系统时，使用TCP/ IP作为办公环境的通信标准。基于PC平台的PLC可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。
3 软件PLC，插卡式PLC与硬件PLC的主要产品
在上述发展趋势和应用需求的推动卜，目前世界上各主要的生产厂家均推出相应的基于PC平台的产品，包括西门子公司的WinAC产品系列、AB公司SoftLogic产品、以及Wonderware公司InControl等产品。
西门子公司生产的S5, S7系列PLC在传统硬件PLC市场上占有重要的地位。同时也提供基于PC的自动化的产品系列，如IPC(工业PC)软件PLC和插卡式PLC等。
3.1纯软件PLC
WinAC Basic是一个纯软件的PLC控制器。它运行于标准的Windows NT/ 2000下，硬件平台为工业控制PC或标准的商业PC。通过现场总线Profibus- DP连接远程I/O站和有关的外围设备。适合于除了常规的PLC控制任务外，还有大量的PC任务的场合。可以方便地与Visual Basic, MS Office及C++或者第三方软件作数据交换。
WinAC RTX的基木功能与WinAC Basic相同。但在PC平台上，除了Windows操作系统外，还安装一个VenturCom实时操作系统。WinAC RTX的控制内核运行于VenturCom实时操作系统中，即使运行于Windows系统的监控软件或应用软件出现故障时，具有RTX扩展内核的WinAC RTX仍能保证完成相关的控制任务。因此，WinAC RTX具有更高的可靠性和实时性。
WinAC MP是以W inCE为平台的软件PLC系统，它为开发内嵌式PLC控制器的厂家提供了一个理想的逻辑控制平台。
3.2插卡式PLC
西门子公司提供两种型号的插卡式PLC，分别是WinAC Slot412和WinAC Slot416。插卡式PLC在硬件设计上与传统的硬件PLC基木一样。它在PC上占用一个PCI插槽，适用于所有的工业PC或商业PC。插卡式PLC上内置了现场总线Profil>us- DP接口，可连接所有符合Profil>us现场总线规范的I/0设备和智能从站。它可以并接一块电源扩展板，外接冗余的24、电源。保证了其控制任务完全独立于Windows 1VT/2000以及PC平台，集中了硬件PLC实时、坚固的性能以及开放式的PC平台的特点。
3.3硬件PLC
西门子公司的硬件PLC主要包括了SS,S7系列产品，如SS- 115U , S7- 300/ 400系列硬件PLC等。其中S7-200系列为微型PLC，采用一体化设计。S7- 300/400系列为中、大型PLC采用模块化设计。
无论是WinAC系列产品还是S7-300/400系列传统硬件PLC，均采用统一的STEP 7编程语言进行程序设计，保证了软、硬件PLC之间良好的兼容性。用户不需要学习新的编程语言，保护了PLC用户在软件和培训方而的投资。
4 基于PC平台的PLC与传统PLC的比较
传统PLC具有以卜的特点:
①模块化设计或一体化设计，I/ 0不依赖现场总线；
②适用于异常恶劣的环境;
③自动重启动，快速上电;
④带故障保护系统，如冗余、容错系统等;
⑤有针对微型应用的小型PLC系统，价格较低。
基于PC平台的PLC具有以卜的特点：
①紧凑化设计，人机界而好，控制器高度集成，节约安装时间;
②软件和硬件完全开放，用户可以使用整个PC的资源；
③在一个平台上集成了控制、显示和数据处理功能；
④处理大量数据的能力;
⑤易于集成用户的控制要求;
⑥简化通信接口，降低网络负担;
⑦可使用最新的PC技术。
5 总结
基于PC平台的PLC控制在工业控制的应用有着广泛的发展前景，但是，它并不能完全取代传统PLC控制，在实际的工程应用中，必须根据不同控制任务的特点，结合电气自动化技术的发展趋势，选择合适的控制方案。
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本文标题：基于PC的PLC技术
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