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發(fā)布日期:2022-04-22 點(diǎn)擊率:51
可編程控制器(Programmable Logic Controller)簡(jiǎn)稱(chēng)PLC或PC,是從早期的繼電器邏輯控制 系統(tǒng)發(fā)展而來(lái),它不斷吸收微計(jì)算機(jī)技術(shù)使之功能不斷增強(qiáng),逐漸適合復(fù)雜的控制任務(wù) 。
PLC之所以有生命力,在于它更加適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和市場(chǎng)的要求:高可靠性、強(qiáng)抗各種干擾的 能力、編程安裝使用簡(jiǎn)便、低價(jià)格長(zhǎng)壽命。比之單片機(jī),它的輸入輸出端更接近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,不需添加太多的中間部件或需要更多的接口,這樣節(jié)省了用戶(hù)時(shí)間和成本。PLC的下端(輸入端)為繼電器、晶體管和晶閘管等控制部件,而上端一般是面向用戶(hù)的微型計(jì)算機(jī)。人們?cè)趹?yīng)用它時(shí),可以不必進(jìn)行計(jì)算機(jī)方面的專(zhuān)門(mén)培訓(xùn),就能對(duì)可編程控制器進(jìn)行操作及編程。用來(lái)完成各種各樣的復(fù)雜程度不同的工業(yè)控制任務(wù)。
自1836年繼電器問(wèn)世,人們就開(kāi)始用導(dǎo)線(xiàn)將它同開(kāi)關(guān)器件巧妙地連接,構(gòu)成用途各異的邏輯 控制或順序控制。至今,在PLC的編程語(yǔ)言——梯形圖中還可以看到這些布線(xiàn)的影子。直到60年代末、70年代初可編程控制器問(wèn)世,隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的飛速發(fā)展,以及微處理器的出現(xiàn),PLC產(chǎn)品朝小型和超小型化方面進(jìn)行了一次飛躍,最終使早期的PLC從最初的邏輯控制、順序控制,發(fā)展成為具有邏輯判斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)、記憶和算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信及PID回路調(diào)節(jié)等功能的現(xiàn)代PLC。
一、可編程控制器的主要功能
PLC是應(yīng)用面很廣,發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動(dòng)化裝置,在工廠(chǎng)自動(dòng)化(FA)和計(jì)算機(jī)集成制造 系統(tǒng)(CIMS)內(nèi)占重要地位。今天的PLC功能,遠(yuǎn)不僅是替代傳統(tǒng)的繼電器邏輯。
PLC系統(tǒng)一般由以下基本功能構(gòu)成:
? 多種控制功能
? 數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能
? 通信聯(lián)網(wǎng)功能
? 輸入/輸出接口調(diào)理功能
? 人機(jī)界面功能
? 編程、調(diào)試功能
1、控制功能
邏輯控制:PLC具有與、或、非、異或和觸發(fā)器等邏輯運(yùn)算功能,可以代替繼電器進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制。
定時(shí)控制:它為用戶(hù)提供了若干個(gè)電子定時(shí)器,用戶(hù)可自行設(shè)定:接通延時(shí)、關(guān)斷延時(shí)和定 時(shí)脈沖等方式。
計(jì)數(shù)控制:用脈沖控制可以實(shí)現(xiàn)加、減計(jì)數(shù)模式,可以連接碼盤(pán)進(jìn)行位置檢測(cè)。
順序控制:在前道工序完成之后,就轉(zhuǎn)入下一道工序,使一臺(tái)PLC可作為多部步進(jìn)控制器使用。
2、數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能
數(shù)學(xué)運(yùn)算功能:
基本算術(shù):加、減、乘、除。
擴(kuò)展算術(shù):平方根、三角函數(shù)和浮點(diǎn)運(yùn)算。
比較:大于、小于和等于。
數(shù)據(jù)處理:選擇、組織、規(guī)格化、移動(dòng)和先入先出。
模擬數(shù)據(jù)處理:PID、積分和濾波。
3、輸入/輸出接口調(diào)理功能
具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能,通過(guò)I/O模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)。位數(shù)和精度可以根據(jù)用 戶(hù)要求選擇。
具有溫度測(cè)量接口,直接連接各種電阻或電偶。
4、通信、聯(lián)網(wǎng)功能
現(xiàn)代PLC大多數(shù)都采用了通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),有RS232或RS485接口,可進(jìn)行遠(yuǎn)程I/O控制,多臺(tái) PLC可彼此間聯(lián)網(wǎng)、通信,外部器件與一臺(tái)或多臺(tái)可編程控制器的信號(hào)處理單元之間,實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)交換,如程序轉(zhuǎn)移、數(shù)據(jù)文檔轉(zhuǎn)移、監(jiān)視和診斷。
通信接口或通信處理器按標(biāo)準(zhǔn)的硬件接口或?qū)S械耐ㄐ艆f(xié)議完成程序和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移。如西門(mén) 子S7-200的Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)口,其通信速率可以達(dá)到12Mbps。
在系統(tǒng)構(gòu)成時(shí),可由一臺(tái)計(jì)算機(jī)與多臺(tái)PLC構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制網(wǎng)絡(luò),以便完成較大規(guī)模的復(fù)雜控制。通常所說(shuō)的SCADA系統(tǒng),現(xiàn)場(chǎng)端和遠(yuǎn)程端也可以采用PLC作現(xiàn)場(chǎng)機(jī)。
5、人機(jī)界面功能
提供操作者以監(jiān)視機(jī)器/過(guò)程工作必需的信息。允許操作者和PC系統(tǒng)與其應(yīng)用程序相互作用,以便作決策和調(diào)整。
實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面功能的手段:從基層的操作者屏幕文字顯示,到單機(jī)的CRT顯示與鍵盤(pán)操作和 用通信處理器、專(zhuān)用處理器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè)計(jì)算機(jī)的分散和集中操作與監(jiān)視系統(tǒng)。
6、編程、調(diào)試等
使用復(fù)雜程度不同的手持、便攜和桌面式編程器、工作站和操作屏,進(jìn)行編程、調(diào)試、監(jiān)視 、試驗(yàn)和記錄,并通過(guò)打印機(jī)打印出程序文件。
二、可編程控制器的主要特點(diǎn)
1、可靠性高
PLC的MTBF一般在40000~50000h以上,西門(mén)子、ABB、松下等微小型PLC可達(dá)10萬(wàn)h以上,而 且均有完善的自診斷功能,判斷故障迅速,便于維護(hù)。
2、模塊化組合靈活
可編程控制器是系列化產(chǎn)品,通常采用模塊結(jié)構(gòu)來(lái)完成不同的任務(wù)組合。I/O從8~8192點(diǎn), 有多種機(jī)型、多種功能模板可靈活組合,結(jié)構(gòu)形式也是多樣的。
3、功能強(qiáng)
PLC應(yīng)用微電子技術(shù)和微計(jì)算機(jī),簡(jiǎn)單型式都具有邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能?;?型式再加上模擬I/O、基本算術(shù)運(yùn)算、通信能力等。復(fù)雜型式除了具有基本型式的功能外,還具有擴(kuò)展的計(jì)算能力、多級(jí)終端機(jī)制、智能I/O、PID調(diào)節(jié)、過(guò)程監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)通信能力、遠(yuǎn)程I/O、多處理器和高速數(shù)據(jù)處理能力。
4、編程方便
PLC適用針對(duì)工業(yè)控制的梯形圖、功能塊圖、指令表和順序功能表圖(SFC)編程,不需要太多 的計(jì)算機(jī)編程知識(shí)。新的編程工作站配有綜合的軟件工具包,并可在任何兼容的個(gè)人計(jì)算機(jī) 上編程。
5、適應(yīng)工業(yè)環(huán)境
PLC的技術(shù)條件能在一般高溫、振動(dòng)、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境下工作,能在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境 下可靠工作。這是PLC產(chǎn)品的市場(chǎng)生存價(jià)值。
6、安裝、維修簡(jiǎn)單
與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比,PLC安裝不需要特殊機(jī)房和嚴(yán)格的屏蔽。使用時(shí)只要各種器件連接無(wú)誤,系統(tǒng)便可工作,各個(gè)模件上設(shè)有運(yùn)行和故障指示裝置,便于查找故障,大多數(shù)模件可以帶電插拔,模件可更換,使用戶(hù)可以在最短的時(shí)間內(nèi)查出故障,并排除,最大限度地壓縮故障停機(jī)時(shí)間,使生產(chǎn)迅速恢復(fù)。然后再對(duì)故障模件進(jìn)行修復(fù),這對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)場(chǎng)合尤為適宜。
一些PLC外殼由可在不良工作環(huán)境下工作的合金組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,上面帶有散熱槽,在高溫 下,該外殼不像塑料制品那樣變形,還可抗無(wú)線(xiàn)電頻率(RF高頻)電磁干擾、防火等。
7、運(yùn)行速度快
隨著微處理器的應(yīng)用,使PLC的運(yùn)行速度增快,使它更符合處理高速度復(fù)雜的控制任務(wù),它 與微型計(jì)算機(jī)之間的差別不是很明顯。
8、總價(jià)格低
PLC的重量、體積、功耗和硬件價(jià)格一直在降低,雖然軟件價(jià)格占的比重有所增加,但是各 廠(chǎng)商為了競(jìng)爭(zhēng)也相應(yīng)地降低了價(jià)格。另外,采用PLC還可以大大縮短設(shè)計(jì)、編程和投產(chǎn)周期,使總價(jià)格進(jìn)一步降低。
PLC系統(tǒng)與工業(yè)總線(xiàn)計(jì)算機(jī)和DCS系統(tǒng)相互滲透,互為借鑒,相互競(jìng)爭(zhēng)而發(fā)展。促進(jìn)了工業(yè)的 進(jìn)步。
PLC產(chǎn)品面臨現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展,將再次革新,滿(mǎn)足工業(yè)與民用控制的更高需要。
三、PLC的通信及聯(lián)網(wǎng)
PLC的通信包括PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)之間以及PLC與其他智能設(shè)備間的通信。PLC系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)可以直接或通過(guò)通信處理單元、通信轉(zhuǎn)接器相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),以實(shí)現(xiàn)信息的交換,并可構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng),滿(mǎn)足工廠(chǎng)自動(dòng)化(FA)系統(tǒng)發(fā)展的需要,各PLC系統(tǒng)或遠(yuǎn)程I/O模塊按功能各自放置在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分散控制,然后采用網(wǎng)絡(luò)連接構(gòu)成集中管理的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
以西門(mén)子公司的SIMATIC NET為例,在其提出的全集成自動(dòng)化(TIA)的系統(tǒng)概念中,核心內(nèi)容即包括組態(tài)和編程的集成、數(shù)據(jù)管理的集成以及通信的集成。通信網(wǎng)絡(luò)是這個(gè)系統(tǒng)重要的、關(guān)鍵的組件,提供了部件和網(wǎng)絡(luò)間完善的工業(yè)通信。
SIMATIC NET包含了三個(gè)主要層次:
AS-I網(wǎng)——傳感器和執(zhí)行器通信的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),掃描時(shí)間5ms,傳輸媒體為未屏蔽的雙絞線(xiàn),線(xiàn)路長(zhǎng)度為300m,最多為31個(gè)從站。
PROFIBUS——工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn),用于車(chē)間級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),傳輸率最大12m/s,傳輸媒體為屏蔽雙線(xiàn)電纜(最長(zhǎng)9.6km)或光纜(最長(zhǎng)90km),最多可接127個(gè)從站。
工業(yè)以太網(wǎng)——用于區(qū)域和單元聯(lián)網(wǎng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)絡(luò)規(guī)模可達(dá)1024站1.5km(電氣網(wǎng)絡(luò))或200km(光學(xué)網(wǎng)絡(luò))。
在這一網(wǎng)絡(luò)體系中,尤其值得一提的是PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn),PROFIBUS是目前最成功的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一,已得到廣泛地應(yīng)用。它是不依賴(lài)生產(chǎn)廠(chǎng)家的、開(kāi)放式的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn),各種各樣的自動(dòng)化設(shè)備均可通過(guò)同樣的接口-交換信息。為數(shù)眾多的生產(chǎn)廠(chǎng)家提供了優(yōu)質(zhì)的PROFIBUS產(chǎn)品,用戶(hù)可以自由地選擇最合適的產(chǎn)品。PROFIBUS已經(jīng)成為德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN19245和歐洲標(biāo)準(zhǔn)pr EN50170,并在世界擁有了最多的用戶(hù)數(shù)量。
四、PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(IPC)和集散控制系統(tǒng)(DCS)的比較
1、各自技術(shù)發(fā)展的起源
計(jì)算機(jī)是為了滿(mǎn)足快速大量數(shù)據(jù)處理要求的設(shè)備。硬件結(jié)構(gòu)方面,總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化程度高,兼容性強(qiáng),軟件資源豐富,特別是有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持,故對(duì)要求快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模型復(fù)雜和計(jì)算工作量大的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢(shì)。
集散系統(tǒng)從工業(yè)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展到以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為中心的集散系統(tǒng),所以其在模擬量處理、回路調(diào)節(jié)方面具有一定優(yōu)勢(shì),初期主要用在連續(xù)過(guò)程控制,側(cè)重回路調(diào)節(jié)功能。
PLC是由繼電器邏輯系統(tǒng)發(fā)展而來(lái),主要用在離散制造、工序控制,初期主要是代替繼電器控制系統(tǒng),側(cè)重于開(kāi)關(guān)量順序控制方面。
近年來(lái)隨著微電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等的發(fā)展,PLC在技術(shù)和功能上發(fā)生了飛躍。在初期邏輯運(yùn)算的基礎(chǔ)上,增加了數(shù)值運(yùn)算、閉環(huán)調(diào)節(jié)等功能,增加了模擬量和PID調(diào)節(jié)等功能模塊;運(yùn)算速度提高,CPU的能力趕上了工業(yè)控制計(jì)算機(jī);通信能力的提高發(fā)展了多種局部總線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)(LAN),因而也可構(gòu)成為一個(gè)集散系統(tǒng)。特別是個(gè)人計(jì)算機(jī)也被吸收到PLC系統(tǒng)中。
PLC在過(guò)程控制的發(fā)展將是一智能變送器和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn),暨向下拓展功能,開(kāi)放總線(xiàn)。
2、相同點(diǎn)
在微電子技術(shù)發(fā)展的背景下,從硬件的角度來(lái)看,PLC、工業(yè)計(jì)算機(jī)、集散系統(tǒng)(DCS)之間的差別正在縮小,都將由類(lèi)似的一些微電子元件、微處理器、大容量半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和I/O模件組成。編程方面也有很多相同點(diǎn)。
3、區(qū)別點(diǎn)
由于PLC和計(jì)算機(jī)屬于兩類(lèi)產(chǎn)品,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展都形成了自身的裝置特點(diǎn)和軟件工具。實(shí)際上的區(qū)別繼續(xù)存在。
PLC用編程器或計(jì)算機(jī)編程,編程語(yǔ)言是梯形圖、功能塊圖、順序功能表圖和指令表等。集散系統(tǒng)自身或用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)形成組態(tài)構(gòu)成開(kāi)發(fā)系統(tǒng)環(huán)境。
特別提出的是與STD總線(xiàn)工控機(jī)的區(qū)別,無(wú)論從維修、安裝和模件功能都很相似。PLC更適用于黑模式下運(yùn)行,但在線(xiàn)運(yùn)行時(shí)若要進(jìn)行較大的程序修改,其能力略遜于STD工控機(jī),但是從開(kāi)關(guān)量控制而言,PLC的性能優(yōu)于STD工控機(jī)。
總的來(lái)說(shuō),在選擇控制器時(shí),首先要從工程要求、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮。沒(méi)有什么控制器絕對(duì)完善,也沒(méi)有哪種產(chǎn)品絕對(duì)差,只能說(shuō)選擇更適用的產(chǎn)品。
4、增長(zhǎng)趨勢(shì)比較(見(jiàn)表)
表 1995年四類(lèi)控制產(chǎn)品的初步統(tǒng)計(jì)
名次 產(chǎn)品類(lèi)別 銷(xiāo)售額(美元) 增長(zhǎng)率/%
1 PLC 39億(不包括軟件)
50億(包括軟件) 15.9
2 PID 29億 14.2
3 DCS 28億 5.7
4 個(gè)人計(jì)算機(jī) 15億 14.9
控制軟件 7.8億 15.1
PLC自問(wèn)世以來(lái),經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,在美國(guó)、歐洲、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已成為重要產(chǎn)業(yè),1987年世界PLC的銷(xiāo)售額為25億美元,此后每年以20%左右的速度遞增。進(jìn)入90年代以來(lái),世界PLC的年平均銷(xiāo)售額在55億美元以上,其中我國(guó)約占1%。當(dāng)前,PLC在國(guó)際市場(chǎng)上已成為最受歡迎的工業(yè)控制暢銷(xiāo)產(chǎn)品,用PLC設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)已成為世界潮流。
五、PLC的綜合經(jīng)濟(jì)分析
綜上所述,在惡劣環(huán)境中,使用PLC控制機(jī)構(gòu)設(shè)備,生產(chǎn)流水線(xiàn)和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制將越來(lái)越廣泛。但是,這種新型控制裝置在推廣使用中尚有一些問(wèn)題困擾著用戶(hù),主要集中在兩個(gè)方面,一是可靠性問(wèn)題,二是價(jià)格問(wèn)題。
當(dāng)然,用新型控制裝置實(shí)現(xiàn)老設(shè)備改造與生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,改善企業(yè)管理,這是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的必要措施,但如何正確處理這種關(guān)系,本文提供一些數(shù)據(jù)資料作為用戶(hù)參考。
1、可靠性問(wèn)題
據(jù)有關(guān)資料提供數(shù)據(jù)表明:國(guó)外一般中小型PLC,如日立、西門(mén)子、IPM,平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)10萬(wàn)h。即使大型PLC平均無(wú)故障時(shí)間也在4~5萬(wàn)h之間。因此,制造廠(chǎng)商認(rèn)為可靠性已不存在問(wèn)題。就可靠性而言,繼電接觸器是望塵莫及的。所以,對(duì)于日立、西門(mén)子、IPM等產(chǎn)品資料中可靠性不再是一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。
2、PLC的經(jīng)濟(jì)綜合分析
對(duì)PLC的經(jīng)濟(jì)分析,應(yīng)從以下幾方面考慮:
(1)從影響成本的各個(gè)因素綜合考慮 從目前生產(chǎn)設(shè)備控制裝置來(lái)說(shuō),有三種類(lèi)型:①繼電器控制。②半導(dǎo)體器件控制。③PLC控制。
價(jià)格僅是選擇PLC品牌的一個(gè)因素,而可靠性是選擇時(shí)需要考慮的又一個(gè)因素。
(2)從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期長(zhǎng)短考慮 不論是老設(shè)備改造,還是設(shè)計(jì)新的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備,毫無(wú)疑問(wèn),生產(chǎn)、設(shè)計(jì)周期越短越好,甚至希望邊設(shè)計(jì)、邊安裝、邊調(diào)試和邊生產(chǎn),特別是產(chǎn)品更新?lián)Q代,生產(chǎn)工藝改造,不需改動(dòng)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及其外部接線(xiàn),就能馬上組織生產(chǎn),這不僅節(jié)約了勞動(dòng)力,而且新產(chǎn)品能盡快投入市場(chǎng)。這無(wú)疑給企業(yè)增加了活力,提高了經(jīng)濟(jì)效益。如果把這些要求得以實(shí)現(xiàn),繼電器或半導(dǎo)體都不能滿(mǎn)足,而PLC則完全可以實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)槿粲肞LC不必改動(dòng)外部設(shè)備接線(xiàn),只要在軟件上作文章就可以了。也就是說(shuō)只要改變梯形圖,按照新工藝要求重新輸入新程序或修改原程序即可。這既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)捷,可以達(dá)到事半功倍的目的。
眾所周知,目前我國(guó)75%的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備,都是采用繼電器控制,除了可靠性差外,設(shè)計(jì)程序也很繁雜。從方案的確立到技術(shù)條件的設(shè)計(jì)以及施工的設(shè)計(jì),圖面的工作量很大,這勢(shì)必造成設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)。而采用PLC控制可以大大縮短設(shè)計(jì)周期,甚至有些文件資料也不必繪制成圖。設(shè)計(jì)人員完全可以利用編程器上屏幕顯示來(lái)輸入,或修改程序使得梯形圖能準(zhǔn)確無(wú)誤地反映生產(chǎn)要求。編程人員也可根據(jù)新產(chǎn)品對(duì)生產(chǎn)提出的新工藝要求,重新編寫(xiě)程序并把它存儲(chǔ)在EEPROM模塊中去,需要加工哪個(gè)產(chǎn)品的程序,操作人員可以隨時(shí)調(diào)用,這既方便、簡(jiǎn)單又可保密。開(kāi)發(fā)這種軟件對(duì)優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程,提高產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,非常具有實(shí)際意義。僅此一點(diǎn)也深受生產(chǎn)及設(shè)計(jì)者的歡迎。
六、PLC最新發(fā)展?fàn)顟B(tài)及趨勢(shì)
現(xiàn)代PLC的發(fā)展有兩個(gè)主要趨勢(shì):其一是向體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)和價(jià)格更低的微小型方面發(fā)展;其二是向大型網(wǎng)絡(luò)化、高可靠性、好的兼容性和多功能方面發(fā)展。
(1)大型網(wǎng)絡(luò)化 主要是朝DCS方向發(fā)展,使其具有DCS系統(tǒng)的一些功能。網(wǎng)絡(luò)化和通信能力強(qiáng)是PLC發(fā)展的一個(gè)重要方面,向下可將多個(gè)PLC、I/O框架相連;向上與工業(yè)計(jì)算機(jī)、以太網(wǎng)、MAP網(wǎng)等相連構(gòu)成整個(gè)工廠(chǎng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
(2)多功能 隨著自調(diào)整、步進(jìn)電機(jī)控制、位置控制、伺服控制等模塊的出現(xiàn),使PLC控制領(lǐng)域更加寬廣。
如西門(mén)子公司早在80年代就研制出了多回路閉環(huán)控制模塊、步進(jìn)電機(jī)控制模塊、仿真模塊和通信處理模塊等。在1995年西門(mén)子又成功地開(kāi)發(fā)出了S7200、S7300系列,它具有TD 200和COROS OPS操作模板(OPS)為用戶(hù)提供了方便人機(jī)界面,用戶(hù)程序三級(jí)口令保護(hù),極強(qiáng)的計(jì)算性能,完善的指令集,MPI接口和通過(guò)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)PROFIBUS以及以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)能力,強(qiáng)勁的內(nèi)部集成功能,全面的故障診斷功能;模塊式結(jié)構(gòu)可用于各處性能的擴(kuò)展,脈沖輸出晶閘管步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī);快速的指令處理大大縮短了循環(huán)周期,并采用了高速計(jì)數(shù)器,高速中斷處理可以分別響應(yīng)過(guò)程事件,大幅度降低了成本。
(3)高可靠性 由于控制系統(tǒng)的可靠性日益受到人們的重視,一些公司已將自診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)廣泛應(yīng)用到現(xiàn)有產(chǎn)品中,推出了高可靠性的冗余系統(tǒng),并采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。S7400 PLC即使在惡劣、不穩(wěn)定的工作環(huán)境下,堅(jiān)固、全密封的模板依然可正常工作,在操作運(yùn)行過(guò)程中模板還可熱插拔。
<img src=http://www.zh0756.cc/skin/dtmoban/image/nopic.gif alt="可編程控制器在控制中的應(yīng)用" width="680"/
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