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PLC技術發(fā)展與應用趨勢
發(fā)布者:泉州風騰自動化設備有限公司  發(fā)布時間:2023-02-14 11:27:49

PLC技術的三大發(fā)展趨勢分析

PLC發(fā)展至今已有近40年的歷史,隨著半導體技術、計算機技術和通信技術的發(fā)展,工業(yè)控制領域已有翻天覆地的變化,PLC亦在不斷的發(fā)展,正朝著新的技術發(fā)展。

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一是PLC網(wǎng)絡化技術的發(fā)展,其中有兩個趨勢:一方面,PLC網(wǎng)絡系統(tǒng)已經(jīng)不再是自成體系的封閉系統(tǒng),而是迅速向開放式系統(tǒng)發(fā)展,各大品牌PLC除了形成自己各具特色的PLC網(wǎng)絡系統(tǒng),完成設備控制任務之外,還可以與上位計算機管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)信息交流,成為整個信息管理系統(tǒng)的一部分;另一方面,現(xiàn)場總線技術得到廣泛的采用,PLC與其他安裝在現(xiàn)場的智能化設備,比如智能化儀表、傳感器、智能型電磁閥、智能型驅(qū)動執(zhí)行機構等,通過一根傳輸介質(zhì)(比如雙絞線、同軸電纜、光纜)連接起來,并按照同一通信規(guī)約互相傳輸信息,由此構成一個現(xiàn)場工業(yè)控制網(wǎng)絡,這種網(wǎng)絡與單純的PLC遠程網(wǎng)絡相比,配置更靈活,擴容更方便,造價更低,性能價格比更好,也更具開放意義。

二是PLC向高性能小型化方向發(fā)展。PLC的功能正越來越豐富,而體積則越來越小。比如三菱的FX-1S系列PLC,最小的機種,體積僅為60×90×75mm,相當于一個繼電器,但卻具有高速計數(shù)、斜坡、交替輸出及16位四則運算等能力,還具有可調(diào)電位器時間設定功能。PLC已不再是早期那種只能進行開關量邏輯運算的產(chǎn)品了,而是具有越來越強的模擬量處理能力,以及其他過去只有在計算機上才能具有的高級處理能力,如浮點數(shù)運算、PID調(diào)節(jié)、溫度控制、精確定位、步進驅(qū)動、報表統(tǒng)計等。從這種意義上說,PLC系統(tǒng)與DCS(集散控制系統(tǒng))的差別已經(jīng)越來越小了,用PLC同樣可以構成一個過程控制系統(tǒng)。

三是PLC操作向簡易化方向發(fā)展。目前PLC推廣的難度之一就是復雜的編程使得用戶望而卻步,而且不同廠商PLC所用編程的語言也不盡相同,用戶往往需要掌握多種編程語言,難度較大。PID控制、網(wǎng)絡通信、高速計數(shù)器、位置控制、數(shù)據(jù)記錄、配方和文本顯示器等編程和應用也是PLC程序設計中的難點,用普通的方法對它們編程時,需要熟悉有關的特殊存儲器的意義,在編程時對它們賦值,運行時通過訪問它們來實現(xiàn)對應的功能。這些程序往往還與中斷有關,編程的過程既繁瑣又容易出錯,阻礙了PLC的進一步推廣應用。PLC的發(fā)展必然朝著操作簡易化方向邁進,比如使用編程向?qū)Ш喕瘜碗s任務的編程,在這一點上西門子就充當了先行者,西門子S7-200的編程軟件設計了大量的編程向?qū)?,只需要在對話框中輸入一些參?shù),就可以自動生成包括中斷程序在內(nèi)的用戶程序,大大方便了用戶的使用。



PLC行業(yè)應用趨勢分析

伴隨著日益上升的消費需求,外國直接投資流入中國升速,推進了中國的制造業(yè),緊接著推動了PLC在中國的市場的發(fā)展。

近年來中國OEM機械廠家一直忙于提高國產(chǎn)機械的自動化水平,減少對國外高端機械產(chǎn)品的依賴。因此,PLC作為典型控制產(chǎn)品,在紡織機械、塑料機械、印刷機械、食品機械、包裝機械、起重機械、機床和化工機械等諸多領域被廣泛應用。受危機的影響,中國OEM市場全面低迷,尤其是2008年下半年至2009年上半年,成本上升、出口銳減和內(nèi)需萎縮導致中小企業(yè)大量倒閉,部分行業(yè)大企業(yè)嚴重開工不足,直接影響了該市場對PLC的需求。其中最大的OEM市場——紡織機械的PLC應用規(guī)模降低到2.67億元,萎縮近50%。使得深耕于該行業(yè)的PLC廠商都遭受重創(chuàng)。另外經(jīng)濟低迷導致需求的下降,在電梯、紡織機械、建筑機械、電源設備、造紙機械、電子制造設備、物料搬運、機床、HVAC、塑料機械、橡膠機械等應用中呈負增長的態(tài)勢??v觀2009年,PLC在大部分OEM行業(yè)的應用都維持低迷的態(tài)勢,只有少數(shù)如食品機械和包裝機械等受經(jīng)濟周期影響不大的行業(yè)仍能保持一定的增長。但是,一些行業(yè)如,汽車、基礎設施建設、礦業(yè)、市政等直接受國家刺激政策的拉動,PLC需求不減,成為PLC穩(wěn)步增長的中堅力量。

冶金行業(yè)是應用PLC最多的項目型市場,以大、中型PLC為主,由于產(chǎn)能過剩、需求萎縮和價格下降,也使得PLC在該行業(yè)繼續(xù)保持低迷的態(tài)勢。

PLC的未來發(fā)展除了產(chǎn)品本身的發(fā)展,更大程度上取決于用戶和市場的發(fā)展,任何產(chǎn)品存在的根本在于用戶和市場的需求。隨著經(jīng)濟的回暖和國家政策的推動,自動化產(chǎn)品市場的需求持續(xù)旺盛。特別是在低碳時代,制造企業(yè)充分認識到了自動化產(chǎn)品的作用,以及其對于企業(yè)利潤和在競爭激烈的全球市場中取得成功的貢獻,因而繼續(xù)在自動化設備上加大資本投資。PLC產(chǎn)品可以用于離散、制程和混合式自動化產(chǎn)品領域,并在各個制造行業(yè)保持穩(wěn)固增長。基于對更高自動化程度和更高能效的需要,制造業(yè)會越來越多地應用PLC。在制造過程中,以最低生產(chǎn)設備生命周期成本來實現(xiàn)適應性和靈活性的日益增加的需求,給PLC的創(chuàng)新與發(fā)展提供了不竭的動力。一些新興行業(yè)的運用以及新能源產(chǎn)生、儲存和基礎設施建設的需要,無疑給PLC帶來了巨大的機遇,特別是在OEM、樓宇自控等低迷的行業(yè)中,將會有很大的起色。

在PLC市場內(nèi),小型PLC占據(jù)最高的比例——而在國外,往往中型比例更高。這是典型的國情所決定的,設備較為低端,控制需求不高。但是這種情況只是表面,一些核心的情況正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。首先是國內(nèi)用戶對小型PLC的利用已經(jīng)到了一種非常高的水平,很多小型PLC在履行中型PLC的職能。此外,中型PLC的比例在逐年提高。中國市場在過去10~20年,完成了從沒有自動化,到小型PLC成為主流的轉(zhuǎn)變。在未來,相信是從小型PLC到中型(或者小型的自我改進)的轉(zhuǎn)變。

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