PLC的现状与发展趋势

。文摘：论述了在工业控制领域占有重要地位的工业可编程控制器的发展趋势，并简要介绍了国内外主要的可编程控制器制造商和产品。关键词：工业，可编程控制器，发展趋势工业控制计算机(IPC)是一种基于计算机技术的新型工业控制设备，已成为工业控制的标准设备，广泛应用于各行各业。工控机是实现生产自动化的最佳配套产品，而工业可编程控制器在工业控制领域占据主导地位。PLC具有通用性强、使用方便、适应性强、范围广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。可编程逻辑控制器有许多定义。国际电工委员会将可编程控制器定义为：可编程控制器是一种数字操作，电子系统是专为工业环境中的应用而设计的。它使用可编程存储器在其中存储指令，用于执行逻辑运算、顺序控制、计时、计数和算术运算，并通过数字和模拟输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器和相关设备的设计应遵循易于与工业控制系统集成和易于扩展其功能的原则。在结构上，可编程逻辑控制器分为固定式和组合式(模块化)。固定式可编程控制器包括中央处理器板、输入输出板、显示面板、存储模块、电源等。这些元素组合成一个，不能拆卸。模块化可编程逻辑控制器包括中央处理器模块、输入/输出模块、内存、电源模块、背板或机架。这些模块可以根据某些规则进行组合配置。首先，中国工业控制计算机的发展，在20世纪40年代末和50年代初，中国的流程工业规模小，设备落后。必要的调整主要通过手动操作最简单的测量仪器来完成。20世纪50年代末60年代初，我国研制生产的传感器、变送器、调节器和执行器基本上可以显示工艺状态，实现调节意图，最终指令执行器完成工艺流程的调节要求。20世纪70年代初，我国自行研制的工业控制计算机开始应用于工业过程控制。它部分取代了原来控制室中的仪器。然而，由于当时电子设备性能的限制，工业控制计算机本身的可靠性远不如现在的工业控制，计算机带来的控制集中导致了“危险”集中。20世纪70年代末，集散控制系统(DCS)进入工业控制领域，解决了“危险”集中和一些复杂的控制问题。能够建立通信网络的集散控制系统给大型工厂带来了很多便利，但其价格一直很高。20世纪80年代初，一种基于总线的适应性强的工业控制计算机(STD)出现了。随着STD总线技术的普及和应用，工业控制计算机的功能得到进一步加强。二、工业可编程控制器的发展趋势。作为工业控制计算机的一员，可编程控制器已经成为主要工业国家自动化系统的基本电子控制设备。它具有控制方便、可靠性高、易于控制、体积小、价格适宜的特点。据统计，当今世界上约有150家PLC制造商，生产300多个品种。2000年的销售额约为86亿美元，占工业控制计算机市场的50%。可编程控制器将在工业控制计算机市场中占据主导地位，并继续上升。当可编程控制器在20世纪60年代末被引入我国时，它仅用于离散的、定量的控制。其功能只是将操作连接到具有离散输出的接触器。最早，它只能用继电器梯形逻辑完成操作。新一代可编程控制器具有PID调节功能。其应用已经从开关量、控制扩展到模拟控制领域，广泛应用于航空航天、冶金、轻工、建材等行业。然而，PLC也面临着其他行业工业控制产品的挑战。各种制造商正在采取措施不断改进他们的产品。主要方面三菱的FXOS14，点数(8个24伏直流输入，6个继电器输出)的大小只有58毫米89毫米，仅比信用卡大几毫米。但是，它们的功能得到了增强，将可编程逻辑控制器的应用领域扩展到了很远的地方，其他由工业控制的行业，如快餐店、医院手术室、旋转门和车辆等。甚至引入家庭住宅、娱乐场所和商业部门。2.一体化发展趋势得到加强。由于控制内容的复杂性和难度，可编程控制器正朝着集成化方向发展。可编程控制器与计算机集成、可编程控制器与分布式控制系统集成、可编程控制器与PID集成等。通信能力和网络得到加强。特别是对于基于个人电脑的产品，控制产品的增长率是最快的。可编程序控制器和PC机的集成，即计算机、可编程序控制器和操作者人机界面的结合，使可编程序控制器能够利用计算机丰富的软件资源，而计算机则可以通过程序、逻辑控制模块交互访问数据。基于PC机的控制易于编程，并能保护用户的利益。开放式体系结构提供了灵活性，最终降低了成本并提高了生产率。3.向开放过渡，液相色谱有严重的缺点，主要是因为可编程逻辑控制器的软硬件结构是封闭的，而不是开放的。PLC的绝大多数是专用总线、专用通信网络和协议。虽然编程主要是梯形图，但是，各公司的配置、地址和语言结构不一致，使得各种可编程逻辑控制器互不兼容。国际电工协会(IEC)于1992年颁布了IEC1131-3 可编程序控制器的编程软，.,件标准，为PLC制造商的编程标准化铺平了道路。目前，在WINDOWS平台下，正在计划开发新一代基于个人计算机并符合IEC1131-3标准的开放系统架构。三、可编程控制器主要制造商和产品介绍在世界可编程控制器制造商中，据美国自动研究公司(arc)调查，世界前五名的可编程控制器制造商是西门子(Siemens)、艾伦-布拉德利(A-B)、施耐德(Schneider)、三菱(Mitsubishi)和欧姆龙(omron)，它们约占世界总销售额的三分之二。SIMATICS7-40的性能。从可编程控制器可以看出，西门子公司的0:simatics 7-400是一个箱式封装模块，可以安装在导轨上，通过输入/输出总线和通信总线电气连接。该模块可以在操作过程中更换、插上或拔出。上电后，可以快速安装和维护，并且便于修改。其主要性能是：CPU内存容量为64K字节，可扩展至1.6M字节；位和字处理速度范围从80ns到2 . 00 ns；最高的系统计算能力可以同时拥有4个处理器；一个中心框架(CR)可以扩展到21个扩展框架；每个中央处理器上的多点接口(MPI)功能，例如同时连接文本显示或操作员和编程设备的能力；中央处理器上的L2分布式电源具有分布式输入输出的综合性能；提供与计算机和其他西门子产品的连接接口。可靠性高，完善的自诊断和故障清除功能。目前中国的PLC生产也有了一定的发展。小型可编程序控制器已批量生产。中型可编程逻辑控制器的现有产品；大型p。国内约有30家PLC生产企业，市场份额不到10%。主要生产单位有苏州电子计算机厂、苏州机床电器厂、上海蓝星电器有限公司、天津自动化仪表厂、杭州零陵控制计算机公司、北京机械工业自动化研究所、江苏嘉华实业有限公司。随着微处理器、网络通信和人机接口技术的飞速发展，工业自动化技术日新月异。各种产品竞争激烈，新产品