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PLC可編程序控制器的歷史和展望
1 引言
可編程序控制器的英文為Programmable Controller,在二十世紀(jì)70-80年代一直簡(jiǎn)稱為PC。由于到90年代,個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái),也簡(jiǎn)稱為PC;加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大,所以美國(guó)AB公司**將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器(PLC-Programmable Logic Controller),為了方便,仍簡(jiǎn)稱PLC為可編程序控制器。有人把可編程序控制器組成的系統(tǒng)稱為PCS可編程序控制系統(tǒng),強(qiáng)調(diào)可編程序控制器生產(chǎn)廠商向人們提供的已是完整的系統(tǒng)了。
2 PLC的發(fā)展和市場(chǎng)情況
2.1 PLC的發(fā)展歷史
1968年美國(guó)GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求,二年美國(guó)數(shù)字公司研制出了一代可編程序控制器,滿足了GM公司裝配線的要求。隨著集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已有五代PLC產(chǎn)品了。
在以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特征的制造工業(yè)和以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征的過(guò)程工業(yè)中,除了以連續(xù)量為主的反饋控制外,特別在制造工業(yè)中存在了大量的開(kāi)關(guān)量為主的開(kāi)環(huán)的順序控制,它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作號(hào)按照時(shí)序動(dòng)作;另外還有與順序、時(shí)序無(wú)關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制;以及大量的開(kāi)關(guān)量、脈沖量、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器、模擬量的越限報(bào)警等狀態(tài)量為主的—離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。由于這些控制和監(jiān)視的要求,所以PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中,逐漸形成了PLC、DCS與IPC三足鼎立之勢(shì),還有其它的單回路智能式調(diào)節(jié)器等在市場(chǎng)上占一定的百分比。
在80年代至90年代中期,是PLC發(fā)展快的時(shí)期,年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。由于PLC機(jī)聯(lián)系處理模擬能力和網(wǎng)絡(luò)方面功能的進(jìn)步,擠占了一部分DCS的市場(chǎng)(過(guò)程控制)并逐漸了污水處理等行業(yè),但是由于工業(yè)PC(IPC)的出現(xiàn),特別是近年來(lái)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展,IPC和FCS也擠占了一部分PLC市場(chǎng),所以近年來(lái)PLC增長(zhǎng)速度,總的說(shuō)是漸緩。目前全世界有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)。
2.2 PLC的市場(chǎng)情況
國(guó)內(nèi)PLC生產(chǎn)廠約30家,但沒(méi)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、來(lái)件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn),因此可以說(shuō)PLC在我國(guó)未形成制造產(chǎn)業(yè)。作為原理、技術(shù)和工藝均無(wú)**技術(shù)難度的產(chǎn)品,只要努力,是能形成制造產(chǎn)業(yè)的。
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30億元人民幣,應(yīng)用的行業(yè)也很廣。但是與其它國(guó)家相比,在機(jī)械加工及生產(chǎn)線方面的應(yīng)用,還需要加大投入。我國(guó)市場(chǎng)**行的有如下幾家PLC產(chǎn)品:
(1) 施耐德公司,包括早期天津儀表廠引進(jìn)公司的產(chǎn)品,目前有Quantum、Premium、Momentum等產(chǎn)品;
(2) 羅克韋爾公司(包括AB公司)PLC產(chǎn)品,目前有SLC、Micro Logix、Control Logix等產(chǎn)品;
(3) 西門子公司的產(chǎn)品,目前有SIMATIC S7-400/300/200系列產(chǎn)品;
(4) GE公司的產(chǎn)品;日本歐姆龍、三菱、富士、松下等公司產(chǎn)品。
PLC的市場(chǎng)的潛力是巨大的,不僅在我國(guó),即使在工業(yè)發(fā)達(dá)的日本也有調(diào)查表明,PLC配套的機(jī)電一體化產(chǎn)品的比例占42%,采用繼電器、接觸器控制尚有24%。所以說(shuō),需要應(yīng)用PLC的場(chǎng)合還很多,在我國(guó)就是如此了。
從技術(shù)創(chuàng)新的角度看,我國(guó)大中型企業(yè)還要大力發(fā)展CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)),在機(jī)械制造廠要形成FMS柔制造系統(tǒng),PLC是基礎(chǔ),所以PLC市場(chǎng)是廣闊的。
PLC具有穩(wěn)定可*、價(jià)格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn),這是它能持久的占有市場(chǎng)的根本原因,我們下面重點(diǎn)闡述幾個(gè)問(wèn)題,并研究其發(fā)展趨勢(shì)。
3 PLC的硬件和軟件
3.1 PLC的分類
PLC在90年代已經(jīng)形成微、小、中、大、巨型多種PLC。按I/O點(diǎn)數(shù)分,可分為:
l 微型PLC: 32 I/O
l 小型PLC: 256 I/O
l 中型PLC: 1024 I/O
l 大型PLC: 4096 I/O
l 巨型PLC: 8195 I/O
近年來(lái)有單機(jī)支持300回路和65000點(diǎn)I/O的大型系統(tǒng)對(duì)應(yīng)中型PLC以上,均采用16位~32位CPU,微、小型PLC原采用8位CPU,現(xiàn)在根據(jù)通訊等方面要求,有的也改用16位~32位CPU。由于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)位整個(gè)PLC銷售額的78%,所以對(duì)微、小型PLC應(yīng)多加研究。
詞條
詞條說(shuō)明
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