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可編程序控制器（PLC）的發(fā)展現(xiàn)狀
點擊次數(shù)：6315 發(fā)布時間：2010-8-11
一,、PLC的來源
1、在制造工業(yè)（以改變幾何形狀和機械性能為特征）和過程工業(yè)（以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征）中,，大量的開關(guān)量順序控制,，它按照邏輯條件進行順序動作,，并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制,，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集,。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的,。1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置,，使得電氣控制功能實現(xiàn)的程序化，這就是*代可編程序控制器,，英文名字叫Programmable Controller（PC）,。
2、隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)生,，PC的功能越來越強大,，其概念和內(nèi)涵也不斷擴展。
3,、上世紀(jì)80年代,，個人計算機發(fā)展起來，也簡稱為PC,，為了方便,，也為了反映或可編程控制器的功能特點，美國A-B公司將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器Programmable Logic Controller（PLC）,，并將“PLC”作為其產(chǎn)品的注冊商標(biāo)?，F(xiàn)在，仍常常將PLC簡稱PC,?！?br /> 4、上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展zui快的時期,，年增長率一直保持為30~40%,。在這時期，PLC在處理模擬量能力,、數(shù)字運算能力,、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領(lǐng)域,，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng).
5,、近年，工業(yè)計算機技術(shù)（IPC）和現(xiàn)場總線技術(shù)（FCS）發(fā)展迅速,，擠占了一部分PLC市場,，PLC增長速度出現(xiàn)漸緩的趨勢，但其在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位,，在可預(yù)見的將來,，是無法取代的?！?br /> 6,、目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品,，主要應(yīng)用在汽車（23%）,、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）,、金屬/礦山（11.5%）,、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)?！?br /> 二,、典型的PLC產(chǎn)品
1、國外
施耐德公司,， Quantum,、Premium、Momentum等,；
羅克韋爾（A-B公司）,，SLC、MicroLogix,、Control Logix等,；
西門子公司， SIMATIC S7-400/300/200系列,；
GE公司,，日本歐姆龍,、三菱、富士,、松下等,。
2、國內(nèi)
PLC生產(chǎn)廠約30家,，但沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品,，還有一部分是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn),。
三,、PLC在我國的應(yīng)用
雖然我國在PLC生產(chǎn)方面非常弱，但在PLC應(yīng)用方面,，我國是很活躍的,，近年來每年約新投入10萬臺套PLC產(chǎn)品，年銷售額30億人民幣,，應(yīng)用的行業(yè)也很廣,。
在我國，一般按I/O點數(shù)將PLC分為以下級別（但不,，國外分類有些區(qū)別）：
微型：32 I/O
小型： 256 I/O
中型：1024 I/O
大型：4096 I/O
巨型：8192 I/O
在我國應(yīng)用的PLC系統(tǒng)中,，I/O 64點以下PLC銷售額占整個PLC的47%，64點~256點的占31%,，合計占整個PLC銷售額的78%,。
在我國應(yīng)用的PLC，幾乎涵蓋了世界所有的品牌,，呈現(xiàn)八國聯(lián)軍的態(tài)勢,，但從行業(yè)上分，有各自的勢力范圍,。大中型集控系統(tǒng)采用歐美PLC居多，小型控制系統(tǒng),、機床,、設(shè)備單體自動化及OEM產(chǎn)品采用日本的PLC居多。歐美PLC在網(wǎng)絡(luò)和軟件方面具有優(yōu)勢,，而日本PLC在靈活性和價位方面占優(yōu)勢,。
我國的PLC供應(yīng)渠道，主要有制造商,、分銷商（代理商）,、系統(tǒng)集成商、OEM用戶,、zui終用戶,。其中,，大部分PLC是通過分銷商和系統(tǒng)集成商達到zui終用戶的。
四,、PLC發(fā)展的重點
1,、人機界面更加友好
PLC制造商紛紛通過收購或聯(lián)合軟件企業(yè)、或發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè),，大大提高了其軟件水平,，多數(shù)PLC品牌擁有與之相應(yīng)的開發(fā)平臺和組態(tài)軟件，軟件和硬件的結(jié)合,，提高了系統(tǒng)的性能,，同時，為用戶的開發(fā)和維護降低了成本,，使更易形成人機友好的控制系統(tǒng),，目前，PLC＋網(wǎng)絡(luò)＋IPC＋CRT的模式被廣泛應(yīng)用,。
2,、網(wǎng)絡(luò)通訊能力大大加強
PLC廠家在原來CPU模板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎(chǔ)上，逐漸增加了各種通訊接口,，而且提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò),。由于近來數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快，用戶對開放性要求很強烈,，現(xiàn)場總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展,。如羅克韋爾A－B公司主推的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系，即EtherNet,、ControlNet,、DeviceNet，西門子公司在Profibus-DP及Profibus-FMS網(wǎng)絡(luò)等,。
3,、開放性和互操作性大大發(fā)展
PLC在發(fā)展過程中，各PLC制造商為了壟斷和擴大各自市場,，處于群雄割據(jù)的局面,，各自發(fā)展自己的標(biāo)準(zhǔn)，兼容性很差,，這給用戶使用帶來不便,，并增加了維護成本。開放是發(fā)展的趨勢,，這已被各廠商所認(rèn)識,，形成了長時期妥協(xié)與競爭的過程，并且這一過程還在繼續(xù),。開放的進程,，可以從以下方面反映：
1）IEC形成了現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn),，這一標(biāo)準(zhǔn)包含8種標(biāo)準(zhǔn)，雖然有人說,，多種標(biāo)準(zhǔn)就是沒有標(biāo)準(zhǔn),，但必竟是一個經(jīng)過困難的爭論與妥協(xié)的成果。標(biāo)準(zhǔn)推出后,，各廠商紛紛將自己的產(chǎn)品適應(yīng)這些標(biāo)準(zhǔn),，或者開發(fā)與之相應(yīng)的新產(chǎn)品。
2）IEC制訂了基于Windows的編程語言標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3,，它規(guī)定了指令表（IL）,、梯形圖（LD）、順序功能圖（SFC）,、功能塊圖（FBD）,、結(jié)構(gòu)化文本（ST）五種編程語言。這是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的可編程序邏輯控制裝置在高層次上走向開放性的標(biāo)準(zhǔn)化文件,。雖然PLC開發(fā)上各工具仍不兼容,，但基于這些標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)系統(tǒng)，使用戶在應(yīng)用過程中,，可以較方便地適不同品牌的產(chǎn)品,。
3）OPC基金會推出了OPC（OLE for Process Control）標(biāo)準(zhǔn)，這進一步增強了軟硬件的互操作性,，通過OPC一致性測試的產(chǎn)品,，可以實現(xiàn)方便的和無縫隙數(shù)據(jù)交換。目前,，多數(shù)PLC軟件產(chǎn)品和相當(dāng)一部分儀表,、執(zhí)行機構(gòu)及其它設(shè)備具有了OPC功能。OPC與現(xiàn)場總線技術(shù)的結(jié)合,，是未來控制系統(tǒng)向FCS技術(shù)發(fā)展的趨勢,。
4、PLC的功能進一步增強,，應(yīng)用范圍越來越廣泛,。PLC的網(wǎng)絡(luò)能力、模擬量處理能力,、運算速度、內(nèi)存,、復(fù)雜運算能力均大大增強,，不再局限于邏輯控制的應(yīng)用，而越來越應(yīng)用于過程控制方面,，有人統(tǒng)計,，除石化過程等個別領(lǐng)域,，PLC均有成功能應(yīng)用，PLC在相當(dāng)多的應(yīng)用取代了昂貴的DCS,，從而使原來PLC（順序控制）＋DCS（過程控制）的模式變成PLC＋IPC模式,。
5、工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展對PLC有重要影響,。以太網(wǎng)應(yīng)用非常廣泛,，與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)相比，其成本非常低,，為此,，人們致力于將以太網(wǎng)引進控制領(lǐng)域。目前的挑戰(zhàn)在于1）硬件上如合適應(yīng)工業(yè)惡劣環(huán)境,；2）通訊機制如何提高其可靠,。以太網(wǎng)能否順利進入工控領(lǐng)域，還存在爭論,。但以太網(wǎng)在工控系統(tǒng)的應(yīng)用卻日益增多,，適應(yīng)這一過程，各PLC廠商紛紛推出適應(yīng)以太網(wǎng)的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品