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放大字体  缩小字体 发布日期:2021-02-22 09:45:36 浏览次数:6


为了适应日益剧烈的市场竞争,新一代的可编程序控制器在技术创新方面有了长足的进展,主要体现在以下方面:

    (1) 执行多任务功能的出现

    所谓执行多任务,就是在一个可编程序控制器系统中,可同时安装几个CPU模板,每个CPU模板执行各自的任务,控制与其执行任务相关的I/O模板。

    (2) 网络能力的强化

    网络能力的加强,使可编程序控制器已经突破了原有的使用范围,特别是引入现场总线、工业以太网、无线网络及Internet等技术后,可编程序控制器的应用已今非昔比。典型的可编程序控制器的网络拓扑结构为设备控制层、过程控制层和信息管理层3个层次。在设备控制层中,引入了现场总线,使得工业生产过程中的现场检测仪表、变频器、MCC控制柜等一切现场设备都可直接与可编程序控制器相连;在过程控制层中,传统意义上的人机界面的功能已经焕然一新,使可编程序控制器能实现跨地区的编程、监控、诊断、管理,实现整个车间及全厂范围的控制;在信息管理层,向工业以太网的扩展,使控制与信息管理融为一体。

    罗克韦尔自动化公司的全方位自动化系统、西门子公司的全集成自动化系统和施耐德公司的透明工厂都是这类技术发展的代表。

    (3) 高速化处理功能

    随着网络能力的强化,可编程序控制器实现的控制功能和控制范围都在扩大,这就要求可编程序控制器实现高速运行和实时通信功能。高速化包括运算速度的高速化、与外部设备交换数据的高速化、编程设备服务处理的高速化、外部设备响应的高速化。为了实现高速化,有些可编程序控制器已在其内核中设计有通信功能,借助于无源数据总线,系统的瓶颈得以消除,这种结构允许多个处理器、网络能在一个机架中使用而没有限制,从而提供了高性能的分布式实时控制系统的解决方案。

   (4) 大力发展集成化软件

    目前,可编程序控制器的生产厂商开发系统硬件费用的比例逐年下降,而开发软件、集成等费用的比例逐年上升。现在的成套软件将可编程序控制器的编程、操作员界面、运动控制、程序调试、故障诊断和处理、通信等集成为一体。人-机界面及*集成了所有开放的标准接口,可直接从生产中获得大量实时数据,并对这些数据进行分析和打包,然后传送到管理层,同时它能将过程优化数据和生产细节的参数迅速地反馈到控制层和现场,从而为集成ERP系统铺平道路。

    (5) 微型可编程序控制器异军突起

    传统的微型可编程序控制器一般为8~*点数字量I/O1~4点模拟量I/O,体积很小,可直接安装在机器内。但现在的微型可编程序控制器除了上述功能外,在网络功能和人机接口功能上已可与中大型的可编程序控制器相比,这一类微型可编程序控制器是目前发展*快的。西门子公司的LOGO,罗克韦尔自动化公司的PICO都是这类微型可编程序控制器的代表。

    (6) 信息技术渗入可编程序控制器

    信息技术渗入可编程序控制器是为了适应工厂控制系统和企业信息管理系统日益有机结合的发展趋势,适应在控制层面上让不同品牌的可编程序控制器之间、可编程序控制器与分布式控制系统之间有效交换数据的要求。实际上多任务系统的实现、网络能力的提高、软件集成的发展使得信息技术很容易的就与可编程序控制器系统融为一体。

    (7) 加强安全技术

    随着可编程序控制器应用领域的扩大,对可编程序控制器系统的可靠性要求也越来越高,加强可编程序控制器的安全技术也成为了一个新的发展方向。具有容错和冗余性能的故障防止型可编程序控制器已经出现,具备在线插拔的双通道的信号模板和电源模板。内藏冗余的CPU系统的过程控制器也已出现,这种过程控制器利用内部测试电路检查、诊断I/O模板的运行状况,而不是采用冗余的I/O模板。GE Fanuc公司推出了三合一的可编程序控制器,这种可编程序控制器是目前**实现全系列兼容、热备和三取二表决的高可靠性安全型可编程序控制器。

目前我国的可编程序控制器的发展主要面临着三大问题。一是技术层面上的,在国际上可编程序控制器迅速发展的形势下,我国还没有具有自主知识产权,能够参与国际竞争的可编程序控制器产品,原因主要在于我国的整个基础工业还有一定差距,如芯片制造、模具加工等方面限制了我们的发展。二是竞争层面上的,实际上也是一个经济竞争的问题。现在95%的国内市场由外国的可编程序控制器产品所占领,中、大型可编程序控制器中,几乎全部由国外几大公司垄断,随着我国使用可编程序控制器领域的不断扩大,市场越来越大,然而国外几大公司几乎每年都会针对市场推出新的产品,一旦人们使用了新的产品后,他们就会逐渐的提高产品市场价格,没有我国自己的自主知识产权的产品,在经济竞争中就只能处于被动。三是市场秩序层面上的,随着我国改革开放的不断深入,特别是加入WTO后,我国巨大的市场份额极大的吸引了国外的大公司,他们开拓市场的方法都是采用大范围建立代理销售渠道,每个公司的分销商、系统集成商都会有数十家,甚至上百家之多,造成了我国的分销商、系统集成商之间的激烈竞争,而这些无序的竞争为国际大公司分而治之、获取稳定的高额利润创造条件。

    面对这些问题,笔者认为我国可编程序控制器的发展应该采取如下对策:

    (1) 面对如此巨大的市场,我国应该集中资金和技术力量,尽快研制生产出具有自主知识产权的可编程序控制器的系列产品,就像以前的家电行业一样。其实随着我国整个民族工业的不断发展,特别是近年来芯片工业的迅速发展,推出具有国际竞争力的可编程序控制器产品已成为可能。

    (2) 继续发挥我国*技术人员可编程序控制器应用技术的优势,扩大可编程序控制器的应用领域。特别是我国加入WTO后,中国成为*制造工厂的过程正在加速,我国在努力将可编程序控制器应用在国民经济的各个领域同时,还要凭借技术和劳动力优势,进入可编程序控制器在外商投资企业中的应用,并逐渐进入国际上可编程序控制器的应用市场,让我国的应用技术优势形成*正的增值服务,从而带动我国相关成套设备和软件产业的发展。

 

    (3) 在扩大可编程序控制器应用的同时,要在软件集成化上下功夫。针对不同的工业生产过程,形成具有我国特点的系统集成软件、人机界面软件和系统应用软件,在一些我国*的工业行业中制造出具有核心技术的系统应用软件。*正形成具有国际标准的、可进行*的模块化软件。
    作为通用工业控制计算机,30年来,可编程控制器从无到有,实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备,在*各地发挥着越来越大的作用。
可编程控制器,简称PLCProgram*ble logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:
 
    “PLC
是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

 2.1可靠性高,抗*能力强
   
    
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗*技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPUPLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分*,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。

    2.2配套齐全,功能完*,适用性强
   
    PLC
发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完*的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。


 


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