西門子模塊6SE6440-2UC32-2EA1

時間：2023-09-14作者：潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司瀏覽：11

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新一代PLC的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

在中大型PLC控制系統(tǒng)中，需要多個I/O以及智能儀器儀表連接成一個網(wǎng)絡(luò)，進行信息的交換。PLC通信聯(lián)網(wǎng)功能的增強使它較容易與PC和其他智能控制設(shè)備進行互聯(lián)，使系統(tǒng)形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散控制和集中管理?，F(xiàn)在許多小型甚至微型PLC的通信功能也十分強大。PLC控制系統(tǒng)通信的介質(zhì)一般有雙絞線或光纖，具備常用的串行通信功能。在提供網(wǎng)絡(luò)接口方面，PLC向兩個方向發(fā)展∶一是提供直接掛接到現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)中的接口(如PROFIBUS、ASi等)∶二是提供Ethernet接口，使PLC直接接入以太網(wǎng)。

軟PLC的概念

所謂軟PLC就是在PC機的平臺上，在Windows操作環(huán)境下，用軟件來實現(xiàn)PLC的功能。這個新概念是在20世紀(jì)90年代中期提出的。安裝有組態(tài)軟件的PC機既然能完成人機界面的功能，為何不能把PLC的功能也用軟件來實現(xiàn)呢?PC機價格便宜，有很強的數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)處理、通信和人機交互的功能。如果軟件功能完善，則利用這些軟件可以方便地進行工業(yè)控制流程的實時和動態(tài)監(jiān)控，完成報警、歷史趨勢和各種復(fù)雜的控制功能，同時節(jié)約控制系統(tǒng)的設(shè)計時間。配上遠(yuǎn)程I/O和智能I/O后，軟 PLC也能完成復(fù)雜的分布式的控制任務(wù)。在隨后的幾年，軟PLC的開發(fā)也呈現(xiàn)了上升的勢頭。但后來軟PLC并沒有出現(xiàn)人們希望的那樣占據(jù)相當(dāng)市場份額的局面，這只是因為軟PLC本身存在的一些缺陷：

a.軟PLC對維護務(wù)人員的要求較高;

b.電源故障對系統(tǒng)影響較大;

c.在占絕大多數(shù)的低端應(yīng)用場合，軟PLC沒有優(yōu)勢可言;

d.在可靠性方面和對工業(yè)環(huán)境的適應(yīng)性方面，和PLC無法比擬;

e.PC機發(fā)展速度太快，技術(shù)支持不容易保。

隨著生產(chǎn)廠家的努力和技術(shù)的發(fā)展，軟PLC肯定也能在其較適合的地方得到認(rèn)可。⑨PAC的概念 在工控界，對PLC的應(yīng)用情況有一個"80-20"法則，即∶a.80%的PLC應(yīng)用場合都是使用簡單的的小型PLC;b.78%(接近80%)的PLC都是使用開關(guān)量(或數(shù)字量);c. 80%的PLC應(yīng)用使用20個左右的梯形圖指令就可解決問題。

其余20%的應(yīng)用要求或控制功能要求使用PLC無法輕松滿足，而需要使用別的控制手段或PLC配合其他手段來實現(xiàn)。于是，一種能結(jié)合PLC的高可靠性和PC機的**軟件功能的新產(chǎn)品應(yīng)運而生，這就是PAC(Programmable Automation Controller)，或基于PC 機架構(gòu)的控制器。它包括了PLC的主要功能以及PC-based控制中基于對象的、開放的數(shù)據(jù)格式和網(wǎng)絡(luò)能力。其主要特點是使用標(biāo)準(zhǔn)的IEC61131-3編程語言，具有制任務(wù)處理功能，兼具PLC和PC機的優(yōu)點。PAC主要用來解決那些所謂的剩余的20%的問題，但現(xiàn)在一些**PLC也具備了解決這些問題的能力，加之PAC是一種較新的控制器，所以其應(yīng)用市場還有待于進一步的開發(fā)和推動。

PLC在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中的位置

現(xiàn)場總線的出現(xiàn)，標(biāo)志著自動化技術(shù)步入了一個新的時代?，F(xiàn)場總線(Field bus)是"安裝在制造和過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點通信的數(shù)據(jù)總線”，是當(dāng)前工業(yè)自動化的熱點之一。隨著3C(Computer Control and Communication)技術(shù)的迅猛發(fā)展，解決自動化信息孤島的問題成為可能。采用開放化、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，把不同廠家遵守同一協(xié)議規(guī)范的自動化設(shè)備連接成控制網(wǎng)絡(luò)并組成系統(tǒng)已成為可能。現(xiàn)場總線采用總線通信的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)處在全開放、全數(shù)字、全分散的控制平臺上。從某種意義上說，現(xiàn)場總線技術(shù)給自動控制領(lǐng)域所帶來的變化是性的。到今天，現(xiàn)場總線技術(shù)已基本走向成熟和實用化?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的優(yōu)點是：

a.節(jié)約硬件數(shù)量與投資;

b.節(jié)省安裝費用;

c.節(jié)省維護費用;

d.提高了系統(tǒng)的控制精度和可靠性;

e.提高了用戶的自主選擇權(quán)。

在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS(Field bus Control System)中，增加了相關(guān)通信協(xié)議接口的PLC，既可以作為主站成為FCS的主控制器，也可以作為智能化的從站實現(xiàn)分散式的控制。一些軟PLC配合通信板卡也可以作為FCS的主站。

綜上所述，將來的新一代PLC將要實現(xiàn)：

a.CPU處理速度進一步加快;

b.控制系統(tǒng)分散化;

c.可靠性進一步提高;

d.控制與管理功能一體化

e.向兩較化(大型化和小型化)方向發(fā)展;

f. 編程語言和編程工具向標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化發(fā)展;

g. I/O組件標(biāo)準(zhǔn)化、功能組件智能化;

h.通信網(wǎng)絡(luò)化;

i.向大記憶容量，快處理速度發(fā)展;

j.發(fā)展故障診斷技術(shù)和容錯技術(shù)。

PLC的新發(fā)展還可概括為以下幾個方面∶

a.在系統(tǒng)構(gòu)成規(guī)模上，向**大型、**小型方向發(fā)展;

b.在增強控制能力和擴大應(yīng)用范圍上，進一步開發(fā)各種智能I/O模塊;

c.在系統(tǒng)集成方面進一步提高安全性、可靠性;

d.在控制與管理功能一體化方面，進一步增強通信聯(lián)網(wǎng)能力;

e.在編程語言與編程工具方面，達到多樣化、**化、標(biāo)準(zhǔn)化。

目前，世界上有200多個廠家生產(chǎn)300多種PLC產(chǎn)品，比較*的廠家有美國的A-B (被Rockwell收購)、GE、MODICON(被Schneider收購)，日本的MITSUBISHI、OMRON、FUJI、松下電工，德國的SIEMENS和法國的Schneider公司等。在**PLC制造商中，根據(jù)美國Automation Research Corp(ARC)調(diào)查，世界PLC主導(dǎo)廠家的五霸分別為日本的MITSUBISHI(三菱)公司、OMRON(歐姆龍)公司，德國的SIEMENS(西門子)公司，美國的Allen-Bradley(A-B)公司，法國的Schneider(施耐德)公司;他們的銷售額約占**總銷售額的三分之二。我國的PLC產(chǎn)品市場目前也還被外國產(chǎn)品著。

我國的PLC生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展，小型PLC已批量生產(chǎn)，中型PLC已有產(chǎn)品，大型PLC已開始研制。國內(nèi)PLC形成產(chǎn)品化的生產(chǎn)企業(yè)約30多家，國內(nèi)產(chǎn)品市場占有率不**過10%，主要生產(chǎn)單位有∶蘇州電子計算機廠、蘇州機床電器廠、上海蘭星電氣有限公司、天津市自動化儀表廠、杭州控制電腦公司、北京機械工業(yè)自動化所和江蘇嘉華實業(yè)有限公司等。目前國內(nèi)產(chǎn)品在價格上占有明顯的優(yōu)勢，而在質(zhì)量上還稍有欠缺和不足。隨著新一代開放式PLC走向市場，國內(nèi)的生產(chǎn)廠家，如和利時、浙大中控等生產(chǎn)的基于IEC 61131-3編程語言的PLC有可能會在未來的PLC市場中占有一席之地。








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