一种新型可编程序控制器PCC
日期：2007-7-27 0:01:50 来源：中国自动化网
点击： 作者：未知
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自60年代末美国第一台可编程控制器PLC问世以来，可编程控制技术已走过了30年的发展历程，尤其是随着近年来计算机技术和微电子技术的迅猛发展，它已在软硬件技术方面都取得了很大的发展。奥地利B&R工业自动化公司推出的可编程计算机控制器PCC就是代表了这一发展趋势的。
与常规PLC相比较，PCC最大的特点在于分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计，常规的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序，来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道地状态采集与刷新，这样PLC的执行速度取决于应用程序的大小，这一结果，无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件解决了这一问题，它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台，这样应用程序的运行周期则与程序长短无关，而是由操作系统的循环周期决定，由此，它将应用程序的扫描周期同真正外部的控制周期区别开来，满足了真正实时控制的要求，当然，这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下，按照用户的实际要求，任意调整。
基于这样的操作系统，PCC的应用程序由多任务模块构成，这样给项目应用软件的开发带来了了很大的便利，因为这样可以方便地按控制项目中各部分不同的功能要求，如数据采集，报警，PID调节运算，通信控制等，分别编制出控制程序模块(任务)，这些模块既相互独立运行，而数据间又保持一定的相互关联，这些模块经过分步骤的独立编制和调试完成之后，可一同下载至PCC的CPU中，在多任务操作系统的调度管理下，并行运行，共同实现项目的控制要求，这一特点，可图示如下：
图一：PCC的软件系统
基于上述功能强大的特殊的操作系统，PCC在应用程序的设计上，有着常规PLC无法比拟的灵活性。
由于PCC是基于多任务环境下设计程序，采用大型应用软件的模块化设计思想，各个任务模块的功 能描述更趋清晰简洁，用户在开发自己的任务时，由于对其功能的提取具有通用性，因而作为一个独立的功能模块，用户可十分方便地将其封装起来，以便于日后在其他应用项目重新使用。
PCC的编程硬件采用普通PC机配以一套功能强劲的开发软件作为在线开发工具，这种方式，不仅节省了用户的硬件投资，更重要的是，它发挥了PC机作为在线编程开发工具的强大的软硬件优势，它为用户提供了源程序级的单步、断点、单周期及PCC在线错误自诊断等多种形式的调试手段，使应用程序的开发十分灵活便捷。另外，通过PC机上编程软件包所提供的为数众多的函数，用户可短时间内编制出高效而复杂的控制程序来。
PCC在编制不同的单个任务模块时，具有灵活选用不同编程语言的特点，这就意味着不仅在常规 PLC上指令表语言可在PCC上继续沿用，而且用户还可采用更为高效直观的高级语言(PL2000)。它是一套完全面向控制的文本语言，熟悉BASIC的技术人员会对它的语法有种似曾相识的感觉，它对于控制要求的描述非常简便、直观。除此之外，PCC的应用软件开发还具有集成“C”语言程序的能力。
尤为与众不同的是，所有这些编程语言，PCC都采用“符合变量”来标识外部I/O通道及内部寄存器单元，软件开发人员毋需熟知 PCC内部的硬件资源的分布，而只须集中精力于项目本身的要求，即可迅速编制出自己的控制程序来。
在硬件结构方面，PCC的特点是很显著的。在其核心的运算模块内部，PCC为其CPU配备了数倍于常规 PLC的大容量存储单元(100K-16M)，这无疑为强大的系统和应用软件提供了监视的硬件基础。而在硬件外部，它有着全模块式的插装结构，在工业现场，不仅可以方便地带电插拔，而且在接线端子，模块供电及工作状态显示等诸多方面均有着精巧的设计。
PCC在硬件上的特点，还体现在它为工业现场的各种信号设计了许多专用的接口模块，如温度，高频脉冲，增量脉冲编码器，称重信号及超声波信号接口模块等。它们将各种形式的现场信号十分方便的联入以PCC为核心的数字控制系统中，用户可按需要对应用系统的硬件I/O通道以单路，十余路或数十路为单位模块，进行数十点至数百点上千点的扩展与联网。
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与常规PLC相比较，PCC最大的特点在于分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计，常规的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序，来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道地状态采集与刷新，这样PLC的执行速度取决于应用程序的大小，这一结果，无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件解决了这一问题，它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台，这样应用程序的运行周期则与程序长短无关，而是由操作系统的循环周期决定，由此，它将应用程序的扫描周期同真正外部的控制周期区别开来，满足了真正实时控制的要求，当然，这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下，按照用户的实际要求，任意调整。
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基于这样的操作系统，PCC的应用程序由多任务模块构成，这样给项目应用软件的开发带来了了很大的便利，因为这样可以方便地按控制项目中各部分不同的功能要求，如数据采集，报警，PID调节运算，通信控制等，分别编制出控制程序模块(任务)，这些模块既相互独立运行，而数据间又保持一定的相互关联，这些模块经过分步骤的独立编制和调试完成之后，可一同下载至PCC的CPU中，在多任务操作系统的调度管理下，并行运行，共同实现项目的控制要求，这一特点，可图示如下：
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图一：PCC的软件系统
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基于上述功能强大的特殊的操作系统，PCC在应用程序的设计上，有着常规PLC无法比拟的灵活性。
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由于PCC是基于多任务环境下设计程序，采用大型应用软件的模块化设计思想，各个任务模块的功 能描述更趋清晰简洁，用户在开发自己的任务时，由于对其功能的提取具有通用性，因而作为一个独立的功能模块，用户可十分方便地将其封装起来，以便于日后在其他应用项目重新使用。
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PCC的编程硬件采用普通PC机配以一套功能强劲的开发软件作为在线开发工具，这种方式，不仅节省了用户的硬件投资，更重要的是，它发挥了PC机作为在线编程开发工具的强大的软硬件优势，它为用户提供了源程序级的单步、断点、单周期及PCC在线错误自诊断等多种形式的调试手段，使应用程序的开发十分灵活便捷。另外，通过PC机上编程软件包所提供的为数众多的函数，用户可短时间内编制出高效而复杂的控制程序来。
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PCC在编制不同的单个任务模块时，具有灵活选用不同编程语言的特点，这就意味着不仅在常规 PLC上指令表语言可在PCC上继续沿用，而且用户还可采用更为高效直观的高级语言(PL2000)。它是一套完全面向控制的文本语言，熟悉BASIC的技术人员会对它的语法有种似曾相识的感觉，它对于控制要求的描述非常简便、直观。除此之外，PCC的应用软件开发还具有集成“C”语言程序的能力。
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尤为与众不同的是，所有这些编程语言，PCC都采用“符合变量”来标识外部I/O通道及内部寄存器单元，软件开发人员毋需熟知 PCC内部的硬件资源的分布，而只须集中精力于项目本身的要求，即可迅速编制出自己的控制程序来。
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在硬件结构方面，PCC的特点是很显著的。在其核心的运算模块内部，PCC为其CPU配备了数倍于常规 PLC的大容量存储单元(100K-16M)，这无疑为强大的系统和应用软件提供了监视的硬件基础。而在硬件外部，它有着全模块式的插装结构，在工业现场，不仅可以方便地带电插拔，而且在接线端子，模块供电及工作状态显示等诸多方面均有着精巧的设计。
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PCC在硬件上的特点，还体现在它为工业现场的各种信号设计了许多专用的接口模块，如温度，高频脉冲，增量脉冲编码器，称重信号及超声波信号接口模块等。它们将各种形式的现场信号十分方便的联入以PCC为核心的数字控制系统中，用户可按需要对应用系统的硬件I/O通道以单路，十余路或数十路为单位模块，进行数十点至数百点上千点的扩展与联网。
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