PLC的發(fā)展方向

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯PLC的發(fā)展方向 就我個人來看，plc市場份額不但不會削減，反而將會增加。很多年前開頭，就有人預(yù)言，PLC將要被PC-BASED掌握系統(tǒng)取代。但是，PLC的銷售每年都在以一個非常穩(wěn)定的增長率在上升，目前的PLC已經(jīng)與十年前的PLC有著很大的區(qū)分，十年后的PLC與當(dāng)前的PLC也將有著很大的不同。但是，有兩個方面是不變的：首先，PLC會供應(yīng)穩(wěn)定的掌握響應(yīng)，其次，高度的牢靠性。PLC有著其它掌握產(chǎn)品，如工控機(jī)，dcs，單片機(jī)等掌握產(chǎn)品，所無法替代的特性。 1、牢靠性 牢靠性包括產(chǎn)品的有效性和可修理性?？删幊陶莆掌鞯睦慰啃愿?，表現(xiàn)在下列幾個方面： a)可編程掌握器不

2、需要大量的活動部件和電子元件，接線大大削減，與此同時，系統(tǒng)的修理簡潔，修理時間縮短，因此牢靠性得到提高； b)擴(kuò)展的敏捷性：PLC的擴(kuò)展敏捷性是它的一個重要特點(diǎn)。它可以依據(jù)應(yīng)用的規(guī)模故障診斷，報(bào)警和運(yùn)行信息顯示和信息愛護(hù)及恢復(fù)等， c)可編程掌握器有較強(qiáng)的易操作性，它具有編程簡潔，操作便利，編程的出錯率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使牢靠性大大提高； d)可編程掌握器的硬件設(shè)計(jì)方面，采納了一系列提高牢靠性的措施。例如，采納牢靠性高的工業(yè)級元件，采納先進(jìn)的電子加工工藝（SMT）制造，對干擾采納屏蔽、隔離和濾波等；存儲器內(nèi)容的愛護(hù)，采納看門狗和自診斷措施，便于修理的設(shè)計(jì)等。 2、易操作性

3、 a)操作便利：對PLC的操作包括程序的輸入和程序更改操作，大多數(shù)PLC采納編程器進(jìn)行程序輸入和更改操作。現(xiàn)在的PLC的編程器大部分可以用電腦直接進(jìn)行，更改程序也可依據(jù)所需地址編號、繼電器編號或接點(diǎn)號等直接進(jìn)行搜尋或按挨次查找，然后可以在線或離線更改； b)編程方面：PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可以使用，梯形圖與電氣原理圖相像；編程語句是功能的縮寫，便于記憶；功能圖表語言以過程流程進(jìn)展為主線，非常適合設(shè)計(jì)人員與工藝專業(yè)人員設(shè)計(jì)思想的溝通。功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本語言，功能清楚，易于理解等優(yōu)點(diǎn)。 c)修理便利：PLC所具有的自診斷功能對修理人員的技術(shù)要求較低，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，

4、修理人員可以依據(jù)有關(guān)故障代碼的顯示和故障信號燈的提示等信息，或通過編程器和hmi屏幕的設(shè)定，直接找到故障所在的部位，為快速排解故障和修復(fù)節(jié)約了時間，降低了MTTR。 3、敏捷性 a)編程的敏捷性：PLC采納的標(biāo)準(zhǔn)編程語言有梯形圖、指令表、功能圖表、功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本編程語言等。使用者只要把握其中一種編程語言就可進(jìn)行編程，編程方法的多樣性使編程便利。 其實(shí)PLC自誕生以來也是在不斷進(jìn)展改進(jìn)創(chuàng)新的。不斷擴(kuò)展，即進(jìn)行容量不斷擴(kuò)展，即進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和掌握范圍的擴(kuò)展。它不僅可以通過增加輸入輸出卡件增加點(diǎn)數(shù)，通過擴(kuò)展單元擴(kuò)大容量和功能，也可以通過多臺PLC的通信來擴(kuò)大容量和功能， c

5、)操作的敏捷性：操作的敏捷性指設(shè)計(jì)工作量、編程工作量、和安裝施工的工作量的削減。操作變得非常便利和敏捷，監(jiān)視和掌握變得很簡單。在繼電器挨次掌握系統(tǒng)中所需的一些操作得到簡化，不同生產(chǎn)過程可采納相同的掌握臺和掌握屏等。 4、機(jī)電一體化 為了使工業(yè)生產(chǎn)的過程掌握更平穩(wěn)，更牢靠，向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗要效益，對過程掌握設(shè)備和裝置提出了機(jī)電一體化，即儀表、電子、計(jì)算機(jī)綜合的要求，而PLC正是這一要求的產(chǎn)物，它是特地為工業(yè)過程而設(shè)計(jì)的掌握設(shè)備，具有體積小、功能強(qiáng)，抗干擾性好等優(yōu)點(diǎn)，它將機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合集成在一起，因此，它已經(jīng)成為當(dāng)今數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、離散

6、制造和過程流程等領(lǐng)域的主要掌握設(shè)備，成為工業(yè)自動化三大支柱（PLC，機(jī)器人，CAD/CAM）之一。 可編程掌握器現(xiàn)在已經(jīng)成為了一個不行代替的掌握系統(tǒng)，它們可以與其它系統(tǒng)通訊，供應(yīng)產(chǎn)品報(bào)表，生產(chǎn)調(diào)度，診斷自身和設(shè)備的故障，這些技術(shù)上的改進(jìn)，讓PLC成為今日的各行各業(yè)的高質(zhì)量和產(chǎn)量的重要的貢獻(xiàn)者。 由以上特點(diǎn)不難看出，PLC在工業(yè)掌握領(lǐng)域，不僅不會漸漸推出，而且會不斷擴(kuò)大他的市場份額。表面上看工控機(jī)的消失給PLC帶來了肯定程度的沖擊，但假如我們認(rèn)真分析一下可以看到，工控機(jī)在某種程度上其實(shí)關(guān)心了PLC的進(jìn)展，由于PLC的牢靠性高，易操作，但對與操作員站的一些功能，如曲線處理，數(shù)據(jù)記錄等功能，遠(yuǎn)不及工

7、控機(jī)，而工控機(jī)的致命缺陷是牢靠性差。所以目前來看工控機(jī)與PLC結(jié)合的掌握系統(tǒng)更為完善。工控機(jī)的消失推動了PLC的進(jìn)展。 采納新的、先進(jìn)的微處理器和電子技術(shù)達(dá)到快速的掃描時間； 小型的、低成本的PLC，可以替代4到10個繼電器，獲得更大的進(jìn)展動力；高密度的I/O系統(tǒng)，以低成本供應(yīng)了節(jié)約空間的接口； 基于微處理器的智能I/O接口，擴(kuò)展了分布式掌握力量。典型的接口如：PID，網(wǎng)絡(luò)，CAN總線，現(xiàn)場總線，ASCII通信，定位，主機(jī)通訊模塊，和支持高級語言編程的模塊（如BASIC，PASCAL）； 包括輸入輸出模塊和端子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)，使端子更加集成； 特別接口允許某些器件可以直接接到掌握器上，如熱電偶

8、、熱電阻、應(yīng)力測量、快速響應(yīng)脈沖等；并且由于工控機(jī)，DCS等掌握系統(tǒng)的消失，將迫使PLC向著功能更多，開放性兼容性更強(qiáng)的方向不斷進(jìn)展。 5、更多的高級功能，更簡潔快捷的使用 傳統(tǒng)PLC簡潔的規(guī)律掌握功能已慢慢不能滿意目前工控領(lǐng)域的要求，很多新的掌握系統(tǒng)不再是簡潔的規(guī)律掌握而已，增加了很多新的功能要求，如大量數(shù)據(jù)處理，存儲，圖形處理，現(xiàn)地顯示等。 除了要求功能的強(qiáng)大，很多工程開發(fā)人員，以及最終用戶，還盼望掌握系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為簡潔，開發(fā)使用過程更為快捷，對其他掌握系統(tǒng)兼容性，開放性更強(qiáng)。 對于這些需求，美國HORNER公司（GE公司重要合作伙伴）于20世紀(jì)80年月初，最早提出了“All in one

9、”的一體化掌握理念，并始終致力于這一理念產(chǎn)品的研發(fā)，推出了世界上最早的一體化掌握器OCS （Operator Control Station）。傳統(tǒng)的掌握系統(tǒng)，本地的顯示和PLC一般是分開的，分別用不同的軟件進(jìn)行編輯，之間通過串口通訊連接，這樣開發(fā)人員需要很多時間和精力用在軟件的培訓(xùn)和程序的開發(fā)上，并且串口通訊的牢靠性也比較差，易于受到干擾。而OCS掌握器不是單純的PLC，也不是單純的人機(jī)顯示界面，它將PLC，HMI，I/O和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能完善的結(jié)合到了一體。人機(jī)界面和PLC掌握程序的編程用同一套由HORNER開發(fā)的工業(yè)編程軟件CsCAPE完成（支持5種編程語言，標(biāo)配為梯形圖）完成，使用戶使用

10、起來更加便利快捷。 OCS不僅僅是PLC，HMI，I/O和網(wǎng)絡(luò)的簡潔整合，并且增加了很多工控機(jī)或組態(tài)軟件的功能。如浮點(diǎn)運(yùn)算，高級數(shù)學(xué)運(yùn)算，圖形曲線（時間曲線，XY曲線），歷史數(shù)據(jù)本地記錄（大容量移動存儲卡，2G，HORNER最早采納MicroSD存儲），視頻輸入輸出，專家系統(tǒng)，操作界面，數(shù)據(jù)監(jiān)測，文件記錄和打印等。 6、更強(qiáng)的通訊功能，更好的開放性 近幾年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及與推廣，以太網(wǎng)也得到了飛速進(jìn)展，特殊是以太網(wǎng)通訊速率的提高、以太網(wǎng)交換技術(shù)的進(jìn)展，給解決以太網(wǎng)的非確定性問題帶來了新的契機(jī)：首先，以太網(wǎng)的通信速率一再提高，從10Mbps，到100Mbps甚至到10Gbps，；其次，以

11、太網(wǎng)交換機(jī)為連接在其端口上的每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供應(yīng)了獨(dú)立的帶寬，連接在同一個交換機(jī)上的不同的設(shè)備不存在資源的爭奪，這就相當(dāng)于每個設(shè)備獨(dú)占一個網(wǎng)段；第三，全雙工技術(shù)又為每個設(shè)備與交換機(jī)端口之間供應(yīng)了發(fā)送與接收的專用通道，因此使不同的以太網(wǎng)設(shè)備之間的沖突大大降低（半雙工交換式）或完全避開（全雙工交換式）。因此，以太網(wǎng)成了確定的網(wǎng)絡(luò)，從而為它應(yīng)用于工業(yè)自動化掌握消退了主要的障礙。 與其它現(xiàn)場總線或工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)相比，以太網(wǎng)具有應(yīng)用廣泛、成本低廉、通信速率高、軟硬件資源豐富、易于與INTERNET連接、可持續(xù)進(jìn)展?jié)摿Υ蟮葍?yōu)點(diǎn)，不僅壟斷了工廠綜合自動化的信息管理層網(wǎng)絡(luò)，而且在過程監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)也得到了廣泛應(yīng)用，并有

12、直接向下延長，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備層網(wǎng)絡(luò)的趨勢。 基于以太網(wǎng)和Internet的不斷進(jìn)展，掌握產(chǎn)品要想有更好的開放性，是離不開Ethernet的，因此HORNER的大部分OCS產(chǎn)品都內(nèi)置了標(biāo)準(zhǔn)100Mbit以太網(wǎng)，并且具有WebServer和FTP server功能，也就是說，即使不用上位機(jī)，也可以將OCS的狀態(tài)，包括故障報(bào)警信息和大事處理信息通過通訊模塊自動傳送到互聯(lián)網(wǎng)上，用戶可以通過電子郵件的方式來接收這些信息，也可以通過移動通信系統(tǒng)，利用手機(jī)的短信方式來接收這些信息，甚至可以通過GPRS、CDMA等先進(jìn)的通訊方式來進(jìn)行掌握信息的跨越時空的通信。這些通訊，使用戶可以最準(zhǔn)時地了解到設(shè)備的運(yùn)行狀況，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程監(jiān)控，對于生產(chǎn)過程掌握、制造過程的信息化、生產(chǎn)過程和管理的優(yōu)化等都有極大的關(guān)心。此外，OCS強(qiáng)大的串口通訊功能，支持多種協(xié)議乃至自由編程通訊，也