近年來PLC技術(shù)發(fā)展很快,每年都推出不少新產(chǎn)品。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),美國、日本、德國等生產(chǎn)PLC的廠家已達(dá)150多家,產(chǎn)品有數(shù)百種。PLC的功能也在不斷增長(zhǎng),主要表現(xiàn)在:
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1)控制規(guī)模不斷擴(kuò)大,單臺(tái)PLC可控制成千乃至上萬個(gè)點(diǎn),多臺(tái)PLC進(jìn)行同位鏈接可控制數(shù)萬個(gè)點(diǎn)。
2)指令系統(tǒng)功能增強(qiáng),能進(jìn)行邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、PID運(yùn)算、數(shù)制轉(zhuǎn)換、ASCⅡ碼處理。高檔PLC還能處理中斷、調(diào)用子程序等。使得PLC能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯控制、模擬量控制、數(shù)值控制和其他過程監(jiān)控,以至在某些方面可以取代小型計(jì)算機(jī)控制。
3)處理速度提高,每個(gè)點(diǎn)的平均處理時(shí)間從10μs左右提高到1μs以內(nèi)。
4)編程容量增大,從幾K字節(jié)增大到幾十K,甚至上百K字節(jié)。
5)編程語言多樣化,大多數(shù)使用梯形圖語言和語句表語言,有的還可使用流程圖語言或高級(jí)語言。
6)增加通信與聯(lián)網(wǎng)功能,多臺(tái)PLC之間能互相通信,互相交換數(shù)據(jù),PLC還可以與上位計(jì)算機(jī)通信,接受計(jì)算機(jī)的命令,并將執(zhí)行結(jié)果告訴計(jì)算機(jī)。通信接口多采用RS-422/RS-232C等標(biāo)準(zhǔn)接口,以實(shí)現(xiàn)多級(jí)集散控制。
目前,為了適應(yīng)不同的需要,進(jìn)一步擴(kuò)大PLC在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,PLC正朝著以下兩個(gè)方向發(fā)展。其一是低檔PLC向小型、簡(jiǎn)易、廉價(jià)方向發(fā)展,使之廣泛地取代繼電器控制;其二是中、高檔PLC向大型、高速、多功能方向發(fā)展,使之能取代工業(yè)控制微機(jī)的部分功能,對(duì)大規(guī)模的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的自動(dòng)控制。
在數(shù)控機(jī)床上采用PLC代替繼電器控制,使數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)更緊湊,功能更豐富,響應(yīng)速度和可靠性大大提高。在數(shù)控機(jī)床、加工中心等自動(dòng)化程度高的加工設(shè)備和生產(chǎn)制造系統(tǒng)中,PLC是不可缺少的控制裝置。
1)、PLC的發(fā)展現(xiàn)狀
目前,隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展,PLC已由最初一位機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化PC,而且實(shí)現(xiàn)了多處理器的多通道處理。如今,PLC技術(shù)已非常成熟,不僅控制功能增強(qiáng),功耗和體積減小,成本下降,可靠性提高,編程和故障檢測(cè)更為靈活方便,而且隨著遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示的發(fā)展,使PLC向用于連續(xù)生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展,成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的一大支柱。
現(xiàn)在,世界上有200多家PLC生產(chǎn)廠家,400多品種的PLC產(chǎn)品,按地域可分成美國、歐洲、和日本等三個(gè)流派產(chǎn)品,各流派PLC產(chǎn)品都各具特色。其中,美國是PLC生產(chǎn)大國,有100多家PLC廠商,著名的有A-B公司、通用電氣(GE)公司、莫迪康(MODICON)公司。歐洲PLC產(chǎn)品主要制造商有德國的西門子(SIEMENS)公司、AEG公司、法國的TE公司。日本有許多PLC制造商,如三菱、歐姆龍、松下、富士等,韓國的三星(SAMSUNG)、LG等,這些生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品占有80%以上的PLC市場(chǎng)份額。
經(jīng)過多年的發(fā)展,國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家約有三十家,國內(nèi)PLC應(yīng)用市場(chǎng)仍然以國外產(chǎn)品為主。國內(nèi)公司在開展PLC業(yè)務(wù)時(shí)有較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),如:需求優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)品定制優(yōu)勢(shì)、成本優(yōu)勢(shì)、服務(wù)優(yōu)勢(shì)、響應(yīng)速度優(yōu)勢(shì)。
2)、PLC的發(fā)展趨勢(shì)
隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大,PLC技術(shù)及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都在不斷改進(jìn),功能日益強(qiáng)大,性價(jià)比越來越高。
(1)、在產(chǎn)品規(guī)模方面,向兩極發(fā)展。一方面,大力發(fā)展速度更快、性價(jià)比更高的小型和超小型PLC。以適應(yīng)單機(jī)及小型自動(dòng)控制的需要。另一方面,向高速度、大容量、技術(shù)完善的大型PLC方向發(fā)展。隨著復(fù)雜系統(tǒng)控制的要求越來越高和微處理器與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)PLC的信息處理速度要求也越來越高,要求用戶存儲(chǔ)器容量也越來越大。
(2)、向通信網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
PLC網(wǎng)絡(luò)控制是當(dāng)前控制系統(tǒng)和PLC技術(shù)發(fā)展的潮流。PLC與PLC之間的聯(lián)網(wǎng)通信、PLC與上位計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)通信已得到廣泛應(yīng)用。目前,PLC制造商都在發(fā)展自己專用的通信模塊和通信軟件以加強(qiáng)PLC的聯(lián)網(wǎng)能力。各PLC制造商之間也在協(xié)商指定通用的通信標(biāo)準(zhǔn),以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。PLC已成為集散控制系統(tǒng)(DCS)不可缺少的組成部分。
(3)、向模塊化、智能化發(fā)展
為滿足工業(yè)自動(dòng)化各種控制系統(tǒng)的需要,近年來,PLC廠家先后開發(fā)了不少新器件和模塊,如智能I/O模塊、溫度控制模塊和專門用于檢測(cè)PLC外部故障的專用智能模塊等,這些模塊的開發(fā)和應(yīng)用不僅增強(qiáng)了功能,擴(kuò)展了PLC的應(yīng)用范圍,還提高了系統(tǒng)的可靠性。
(4)、編程語言和編程工具的多樣化和標(biāo)準(zhǔn)化
多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC軟件進(jìn)步的一種趨勢(shì)。 PLC廠家在使硬件及編程工具換代頻繁、豐富多樣、功能提高的同時(shí),日益向MAP(制造自動(dòng)化協(xié)議)靠攏,使PLC的基本部件,包括輸入輸出模塊、通信協(xié)議、編程語言和編程工具等方面的技術(shù)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。