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可編程序控制器（PLC）的發(fā)展現(xiàn)狀
點(diǎn)擊次數(shù)：6437 發(fā)布時(shí)間：2010-8-11
一,、PLC的來(lái)源
1,、在制造工業(yè)（以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特征）和過(guò)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(jìn)行順序動(dòng)作,，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)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(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)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(guó)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(shí)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)生,，PC的功能越來(lái)越強(qiáng)大，其概念和內(nèi)涵也不斷擴(kuò)展,。
3,、上世紀(jì)80年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái),，也簡(jiǎn)稱為PC,，為了方便，也為了反映或可編程控制器的功能特點(diǎn),，美國(guó)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(cè)商標(biāo)。現(xiàn)在，仍常常將PLC簡(jiǎn)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(shí)期,，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。在這時(shí)期,，PLC在處理模擬量能力,、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高,，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域,，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)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(jì)算機(jī)技術(shù)（IPC）和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)（FCS）發(fā)展迅速,，擠占了一部分PLC市場(chǎng)，PLC增長(zhǎng)速度出現(xiàn)漸緩的趨勢(shì),，但其在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位,，在可預(yù)見的將來(lái)，是無(wú)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(guó)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(guó)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(lái)件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn),。
三、PLC在我國(guó)的應(yīng)用
雖然我國(guó)在PLC生產(chǎn)方面非常弱,，但在PLC應(yīng)用方面,，我國(guó)是很活躍的，近年來(lái)每年約新投入10萬(wàn)臺(tái)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(guó),，一般按I/O點(diǎn)數(shù)將PLC分為以下級(jí)別（但不，國(guó)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(guó)應(yīng)用的PLC系統(tǒng)中,，I/O 64點(diǎn)以下PLC銷售額占整個(gè)PLC的47%,，64點(diǎn)~256點(diǎn)的占31%，合計(jì)占整個(gè)PLC銷售額的78%,。
在我國(guó)應(yīng)用的PLC,，幾乎涵蓋了世界所有的品牌，呈現(xiàn)八國(guó)聯(lián)軍的態(tài)勢(shì),，但從行業(yè)上分,，有各自的勢(shì)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(jī)床、設(shè)備單體自動(dòng)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(shì),，而日本PLC在靈活性和價(jià)位方面占優(yōu)勢(shì)。
我國(guó)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(guò)分銷商和系統(tǒng)集成商達(dá)到zui終用戶的,。
四,、PLC發(fā)展的重點(diǎn)
1、人機(jī)界面更加友好
PLC制造商紛紛通過(guò)收購(gòu)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(tái)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(shí),，為用戶的開發(fā)和維護(hù)降低了成本,，使更易形成人機(jī)友好的控制系統(tǒng)，目前,，PLC＋網(wǎng)絡(luò)＋I(xiàn)PC＋CRT的模式被廣泛應(yīng)用,。
2、網(wǎng)絡(luò)通訊能力大大加強(qiáng)
PLC廠家在原來(lái)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(lái)數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快,，用戶對(duì)開放性要求很強(qiáng)烈,，現(xiàn)場(chǎng)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(guò)程中,，各PLC制造商為了壟斷和擴(kuò)大各自市場(chǎng),，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(lái)不便，并增加了維護(hù)成本,。開放是發(fā)展的趨勢(shì),，這已被各廠商所認(rèn)識(shí),，形成了長(zhǎng)時(shí)期妥協(xié)與競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程，并且這一過(guò)程還在繼續(xù),。開放的進(jìn)程,，可以從以下方面反映：
1）IEC形成了現(xiàn)場(chǎng)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(shuō),，多種標(biāo)準(zhǔn)就是沒有標(biāo)準(zhǔn)，但必竟是一個(gè)經(jīng)過(guò)困難的爭(zhēng)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(yǔ)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(yǔ)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(guò)程中,，可以較方便地適不同品牌的產(chǎn)品。
3）OPC基金會(huì)推出了OPC（OLE for Process Control）標(biāo)準(zhǔn),，這進(jìn)一步增強(qiáng)了軟硬件的互操作性,，通過(guò)OPC一致性測(cè)試的產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)方便的和無(wú)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(jī)構(gòu)及其它設(shè)備具有了OPC功能,。OPC與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的結(jié)合，是未來(lái)控制系統(tǒng)向FCS技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),。
4,、PLC的功能進(jìn)一步增強(qiáng)，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,。PLC的網(wǎng)絡(luò)能力,、模擬量處理能力、運(yùn)算速度,、內(nèi)存,、復(fù)雜運(yùn)算能力均大大增強(qiáng),，不再局限于邏輯控制的應(yīng)用，而越來(lái)越應(yīng)用于過(guò)程控制方面,，有人統(tǒng)計(jì),，除石化過(guò)程等個(gè)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(lái)PLC（順序控制）＋DCS（過(guò)程控制）的模式變成PLC＋I(xiàn)PC模式,。
5,、工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展對(duì)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(jìn)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(jī)制如何提高其可靠,。以太網(wǎng)能否順利進(jìn)入工控領(lǐng)域，還存在爭(zhēng)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(guò)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