滴灌带厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
滴灌带厂家
热门搜索:
产品介绍
当前位置:首页 > 产品介绍

当王兆义PLC发展的几个特点和国产化

发布时间:2021-09-13 11:37:16 阅读: 来源:滴灌带厂家
当王兆义PLC发展的几个特点和国产化

王兆义:PLC发展的几个特点和国产化

编者语:PLC产生于上世纪60年代,崛起于70年代,成熟于80年代,于90年代取得技术上的新突破,21世纪PLC技术发展的几个特点为:适应市场需要,加强PLC通信联的信息处理能力;PLC向开放性发展;PLC的体积小型化,运算速度高速化;软PLC出现;PLC编程语言趋于标准化。其应用领域目前不断扩大,并延伸到过程控制、批处理、运动和传动控制、无线电遥控以至实现全厂的综合自动化。

发展回顾

上世纪60年代末PLC产生于美国马萨诸塞州,MODICON084是世界上第一种投入生产的PLC。PLC崛起于70年代,首先在汽车流水线上大量应用。80年代PLC走向成熟,全面采用微电子处理器技术,得到大量推广应用,年销售始终以高于20%的增长率上升,奠定了其在工业控制中不可动摇的地位。90年代,随着工控3.1 免喷涂材料编程语言IEC 的正式颁布,PLC开始了它的第三个发展时期,在技术上取得新的突破。PLC在系统结构上,从传统的单机向多CPU和分布式及远程控制系统发展;在编程语言上,图形化和文本化语言的多样性,创造了更具表达控制要求、通信能力和文字处理的编程环境;从应用角度看,除了继续发展机械加工自动生产线的控制系统外,更发展了以PLC为基础的DCS系统、监控和数据采集系统(SCADA)、柔性制造系统(FMS)、安全连锁保护系统(ESD)等,全方位地提高了PLC的应用范围和水平。

21世纪PLC技术发展的几个特点

1 适应市场需要,加强PLC通信联的信息处理能力

在信息时代的今天,几乎所有PLC制造商都注意到了加强PLC通信联的信息处理能力这一点。小型PLC都有通信接口,中、大型PLC都有专门的通信模块。随着计算机络技术的飞速发展,PLC的通信联能使其与PC和其它智能控制设备很方便地交换信息,实现分散控制和集中管理。也就是说,用户需要PLC与PC更好地融合,通过PLC在软技术上协助改善被控过程的生产性能,在PLC这一级就可以加强信息处理能力。例如,CONTEC与日本三菱电机公司(以下简称为三菱电机)合作,推出专门插在小Q系列PLC的机架上的PC机模块,该模块实际上就是一台可在工厂现场环境下正常运行,而且可通过PLC的内部总线与PLC的CPU模块交换数据的PC机。其处理芯片采用IntelCeleron400M主频、系统内存128MB、Cache 128K、支持外挂显示器,该模块内装WindowsNT 4.0或Windows 2000。支持的软件有:三菱综合F4软件,包括PLC编程软件GT、FA数据处理软件MX、人机界面画面设计软件GT、运动控制设计编程软件MT等。

最近,国外一些中、大型PLC制造商推出了一个机架上可以插多个CPU模块的结构,将PC机模块与PLC的CPU模块、过程控制CPU模块或运动控制模块同时插在一个机架上。实际上就是将原来PLC要通过工厂自动化(FA)用PC机与管理计算机通信的三层结构改为PLC系统可直接与生产管理用的计算机的两层结构。这样生产管理更加快捷方便。

小型PLC之间通信“傻瓜化”。为了尽量减少PLC用户在通信编程方面的工作量,PLC制造商做了大量工作,使设备之间的通信自动地周期性的进行,而不需要用户为通信编程,用户的工作只是在组成系统时作一些硬件或软件上初始化设置。如欧姆龙公司的两台CPM1A之间一对一连接通信只需用三根导线将它们的RS-232C通信接口连在一起后将通信有关的参数写入5个指定的数据存储器中,即可方便地实现两台PLC之间的通信。

2 PLC向开放性发展

早期的PLC缺点之一是它的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的,如专用总线、通信络及协议、I/O模块更互不通用,甚至连机架、电源模板亦各不相同,编程语言之一的梯形图名称虽一致,但组态、寻址、语言结构均不一致,因此,几乎各个公司的PLC均互不兼容。目前,PLC在开放性方面已有实质性突破。十多年前PLC被攻破的一个重要方面就是它的专有性,现在情况有了极大改观,不少大型PLC厂商在PLC系统结构上采用了各种工业标准,如IEC 、IEEE 802.3以太、TCP/IP、UDP/IP等。例如,AEG Schneider集团已开发以PLC机为基础,在Windows平台下,符合IEC 国际标准的全新一代开放体系结构的PLC实现高度分散控制,开放度高。

高度分散控制是一种全新的工业控制结构,不但控制功能分散化,而且络也分散化,所谓高度分散化控制,就是控制算法常驻在该控制功能的节点上,而不是常驻在PLC上或PC上,凡挂在络节点上的设备,均处于同等的位置,将“智能”扩展到控制系统的各个环节,从传感器、变送器到I/O模块,乃至执行器,无处不采用微处理芯片,因而产生了智能分散系统(SDS)。

为了使PLC更具开放性和执行多任务,在一个PLC系统中同时装几个CPU模块,每个CPU模块都执行某一种任务。例如三菱电机公司的小Q系列PLC可以在一个机架上插4个CPU模块,富士电机的MICREX-ST系列最多可在一个机架上插6个CPU模块,这些CPU模块可以进行专门的逻辑控制、顺序控制、运动控制和过程控制。这些都是在Windows环境下执行PC机任务的模块,组成混合式的控制系统。

近几年,众多PLC厂商都开发了自己的模块型I/O或端子型I/O,而通信总线都符合IEC 标准,这极大的增强了PLC的开放性。

创建开放的络环境后,推出了能挂100M的高速以太的WEB服务器模块,三菱电机公司小Q系列的QJ71WS96,横河电机FA-M3系列的F3WBMT-S0;模块内的软件捆绑了目前常用的TCP/IP、UDP/IP等传输层和络层规约,以及HTTP、FTP、SMTP、POP3等应用层规约,使PLC可直接进入因特,成为不折不扣的WEB的PLC。

3 PLC的体积小型化,运算速度高速化

PLC小型化的好处是节省空间、降低成本、安装灵活。目前一些大型PLC,其外形尺寸比他们前一代的同类产品的安装空间要小50%左右。

近几年,很多PLC厂商推出了超小型PLC,用于单机自动化或组成分布式控制系统。西门子公司的超小型PLC称通用逻辑模块LOGO!,它采用整体式结构,集成了控制功能、实时时钟和操作显示单元,可用面板上的小型液晶显示屏和6个键来编程。LOGO!超小型PLC使用功能模块图FBD编程语言,有在PC上运行的Windows 98/NT编程软件。三菱电机的超小型PLC叫简单应用控制器,简称α并有AL-PCS/win-C型VLS软件,是强有力且界面友好的编程工具。松下电工的超小型PLC叫可选模式控制器。德国金钟—默勒公司(MOELLER)的超小型PLC称控制继电器,简称easy。

运算速度高速化是PLC技术发展的重要特点,在硬件上,PLC的CPU模块采用32位的RISC芯片,使PLC的运算速度大为提高,一条基本指令的运算速度达到数十个纳秒(ns)。三菱电机公司的ANA系列PLC最早使用32位的当年销售700吨CPU模块,当今它的Q02H系列PLC的CPU模块也用了32位的RISC芯片,基本指令的执行时间为34ns;富士电机MICREX-SX系列PLC的CPU模块由于采用了32位RISC芯片后,其一条基本指令的运算时间为20n而随着科学家对石墨炔研究的深入s。

PLC主机运算速度大大提高,与外设的数据交换速度也呈高速化。大家知道,PLC的CPU模块通过系统总线与装插在基板上的各种I/O模块、特殊功能模块、通信模块等交换数据,基板上装的模块越多,PLC的CPU模块与那些模块之间的数据交换的时间就会增加,在一定程度上会使PLC的扫描时间加长,为此,不少PLC厂商采用新技术,增加PLC系统的带宽,使一次传输的数据量增多;在系统总线数据存取方式上,采用连续成组传送技术实现连续数据的高速批量传送,大大缩短了存取每个字所需的时间;通过向系统总线相连接的模块实现全局传送,即针对多个模块同时传送同一数据的技术,有效地活用系统总线。

当前,不少PLC厂商采用了钢结构检测项目:高强螺栓检测项目(高强度螺栓扭矩系数或预拉力实验多CPU芯片并行处理方式,用专门CPU处理编程及监控服务,大大减轻对执行控制程序的CPU芯片的影响,只让执行控制程序的CPU进行顺控和逻辑运算。另外,为提高服务处理速度,缩短操作时间,采用高速的串行通信(最大波特率为115Kbps),并将UCB口(最大波特率为12Mbps)引入PLC的CPU模块,从而实现与编程工具及监控设备之间通信的高速化,并允许许多人同时使用这两个通信端口同时进行编程和调试程序。

眉山工服订做
眉山工服定制
眉山工服定做
眉山工服设计