PLC現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
發(fā)布時間:2008/6/5 0:00:00 訪問次數(shù):716
摘要:本文對的plc產(chǎn)生的根源和它的一些具體應(yīng)用都作了較為詳細的說明,并闡述了plc將來的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:plc、應(yīng)用、發(fā)展趨勢
1.plc的來源
1).在制造工業(yè)(以改變幾何形狀和機械性能為特征)和過程工業(yè)(以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征)中,大量的開關(guān)量順序控制,它按照邏輯條件進行順序動作,并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制,及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上,這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1968年美國gm(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,第二年,美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置,使得電氣控制功能實現(xiàn)的程序化,這就是第一代可編程序控制器,英文名字叫programmable controller(pc)。
2).隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)生,pc的功能越來越強大,其概念和內(nèi)涵也不斷擴展。
3).上世紀(jì)80年代,個人計算機發(fā)展起來,也簡稱為pc,為了方便,也為了反映可編程控制器的功能特點,美國a-b公司將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器program mable logic controller(plc),并將“plc”作為其產(chǎn)品的注冊商標(biāo),F(xiàn)在,仍常常將plc簡稱pc。
4).上世紀(jì)80年代至90年代中期,是plc發(fā)展最快的時期,年增長率一直保持為30~40%。在這時期,plc在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高,plc逐漸進入過程控制領(lǐng)域,在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的dcs系統(tǒng)。
5).近年,工業(yè)計算機技術(shù)(ipc)和現(xiàn)場總線技術(shù)(fcs)發(fā)展迅速,擠占了一部分plc市場,plc增長速度出現(xiàn)漸緩的趨勢,但其在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位,在可預(yù)見的將來,是無法取代的。
6.目前,世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種plc產(chǎn)品,主要應(yīng)用在汽車(23%)糧食加工(16.4%)、化學(xué)/制藥(14.6%)、金屬/礦山(11.5%)、紙漿/造紙(11.3%)等行業(yè)。
2.典型的plc產(chǎn)品
2.1.國外
施耐德公司,quantum、premium、momentum等;
羅克韋爾(a-b公司),slc、micrologix、control logix等;
西門子公司,simatic s7-400/300/200系列;
ge公司;
日本歐姆龍、三菱、富士、松下等。
2.2.國內(nèi)
plc生產(chǎn)廠約30多家,但沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品,還有一部分是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)。
3.plc在我國的應(yīng)用
雖然我國在plc生產(chǎn)方面比較弱,但在plc應(yīng)用方面,我國是很活躍的,近年來每年約新投入10萬臺套plc產(chǎn)品,年銷售額30多億人民幣,應(yīng)用的行業(yè)也很廣。
在我國,一般按i/o點數(shù)將plc分為以下級別(但不絕對,國外分類有些區(qū)別):
微型:32 i/o
小型:256 i/o
中型:1024 i/o
大型:4096 i/o
巨型:8192 i/o
在我國應(yīng)用的plc系統(tǒng)中,i/o64點以下plc銷售額占整個plc的47%,64點~256點的占31%,合計占整個plc銷售額的78%。
在我國應(yīng)用的plc,幾乎涵蓋了世界所有的品牌,呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢,但從行業(yè)上分,有各自的勢力范圍。大中型集控系統(tǒng)采用歐美plc居多,小型控制系統(tǒng)、機床、設(shè)備單體自動化及oem產(chǎn)品采用日本的plc居多。歐美plc在網(wǎng)絡(luò)和軟件方面具有優(yōu)勢,而日本plc在靈活性和價位方面占優(yōu)勢。
我國的plc供應(yīng)渠道,主要有制造商、分銷商(代理商)、系統(tǒng)集成商、oem用戶、最終用戶。其中,大部分plc是通過分銷商和系統(tǒng)集成商達到最終用戶的。
4.plc發(fā)展的重點
4.1.人機界面更加友好
plc制造商紛紛通過收購或聯(lián)合軟件企業(yè)、或發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè),大大提高了其軟件水平,多數(shù)plc品牌擁有與之相應(yīng)的開發(fā)平臺和組態(tài)軟件,軟件和硬件的結(jié)合,提高了系統(tǒng)的性能,同時,為用戶的開發(fā)和維護降低了成本,使更易形成人機友好的控制系統(tǒng),目前,plc+網(wǎng)絡(luò)+ipc+crt的模式被廣泛應(yīng)用。
4.2.網(wǎng)絡(luò)通訊能力大大加強
plc廠家在原來cpu模板上提供物理層rs232/422/485接口的基礎(chǔ)上,逐漸增加了各種通訊接口,而且提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。由于近來數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快,用戶對開放性要求很強烈,現(xiàn)場總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展。如羅克韋爾a-b公司主推的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系,即ethernet、controlnet、devicenet,西門子公司在profibus-dp及profibus-fms網(wǎng)絡(luò)等!
4.3.開放性和互操作性大大發(fā)展
plc在發(fā)展過程中,各plc制造商為了壟斷和擴大各自市場,處于群雄割據(jù)的局面,各自發(fā)展自己的標(biāo)準(zhǔn),兼容性很差,這給用戶使用帶來不便,并增加了維護成本。開放是發(fā)展的趨勢,這已被各廠商所認識,形成了長時期妥協(xié)與競爭的過程,并且這一過程還在繼續(xù)。開放的進程,可以從以下方面反映:
1)iec形成了
摘要:本文對的plc產(chǎn)生的根源和它的一些具體應(yīng)用都作了較為詳細的說明,并闡述了plc將來的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:plc、應(yīng)用、發(fā)展趨勢
1.plc的來源
1).在制造工業(yè)(以改變幾何形狀和機械性能為特征)和過程工業(yè)(以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征)中,大量的開關(guān)量順序控制,它按照邏輯條件進行順序動作,并按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制,及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上,這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1968年美國gm(通用汽車)公司提出取代繼電氣控制裝置的要求,第二年,美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置,使得電氣控制功能實現(xiàn)的程序化,這就是第一代可編程序控制器,英文名字叫programmable controller(pc)。
2).隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)生,pc的功能越來越強大,其概念和內(nèi)涵也不斷擴展。
3).上世紀(jì)80年代,個人計算機發(fā)展起來,也簡稱為pc,為了方便,也為了反映可編程控制器的功能特點,美國a-b公司將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器program mable logic controller(plc),并將“plc”作為其產(chǎn)品的注冊商標(biāo)。現(xiàn)在,仍常常將plc簡稱pc。
4).上世紀(jì)80年代至90年代中期,是plc發(fā)展最快的時期,年增長率一直保持為30~40%。在這時期,plc在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高,plc逐漸進入過程控制領(lǐng)域,在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的dcs系統(tǒng)。
5).近年,工業(yè)計算機技術(shù)(ipc)和現(xiàn)場總線技術(shù)(fcs)發(fā)展迅速,擠占了一部分plc市場,plc增長速度出現(xiàn)漸緩的趨勢,但其在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位,在可預(yù)見的將來,是無法取代的。
6.目前,世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種plc產(chǎn)品,主要應(yīng)用在汽車(23%)糧食加工(16.4%)、化學(xué)/制藥(14.6%)、金屬/礦山(11.5%)、紙漿/造紙(11.3%)等行業(yè)。
2.典型的plc產(chǎn)品
2.1.國外
施耐德公司,quantum、premium、momentum等;
羅克韋爾(a-b公司),slc、micrologix、control logix等;
西門子公司,simatic s7-400/300/200系列;
ge公司;
日本歐姆龍、三菱、富士、松下等。
2.2.國內(nèi)
plc生產(chǎn)廠約30多家,但沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品,還有一部分是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)。
3.plc在我國的應(yīng)用
雖然我國在plc生產(chǎn)方面比較弱,但在plc應(yīng)用方面,我國是很活躍的,近年來每年約新投入10萬臺套plc產(chǎn)品,年銷售額30多億人民幣,應(yīng)用的行業(yè)也很廣。
在我國,一般按i/o點數(shù)將plc分為以下級別(但不絕對,國外分類有些區(qū)別):
微型:32 i/o
小型:256 i/o
中型:1024 i/o
大型:4096 i/o
巨型:8192 i/o
在我國應(yīng)用的plc系統(tǒng)中,i/o64點以下plc銷售額占整個plc的47%,64點~256點的占31%,合計占整個plc銷售額的78%。
在我國應(yīng)用的plc,幾乎涵蓋了世界所有的品牌,呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢,但從行業(yè)上分,有各自的勢力范圍。大中型集控系統(tǒng)采用歐美plc居多,小型控制系統(tǒng)、機床、設(shè)備單體自動化及oem產(chǎn)品采用日本的plc居多。歐美plc在網(wǎng)絡(luò)和軟件方面具有優(yōu)勢,而日本plc在靈活性和價位方面占優(yōu)勢。
我國的plc供應(yīng)渠道,主要有制造商、分銷商(代理商)、系統(tǒng)集成商、oem用戶、最終用戶。其中,大部分plc是通過分銷商和系統(tǒng)集成商達到最終用戶的。
4.plc發(fā)展的重點
4.1.人機界面更加友好
plc制造商紛紛通過收購或聯(lián)合軟件企業(yè)、或發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè),大大提高了其軟件水平,多數(shù)plc品牌擁有與之相應(yīng)的開發(fā)平臺和組態(tài)軟件,軟件和硬件的結(jié)合,提高了系統(tǒng)的性能,同時,為用戶的開發(fā)和維護降低了成本,使更易形成人機友好的控制系統(tǒng),目前,plc+網(wǎng)絡(luò)+ipc+crt的模式被廣泛應(yīng)用。
4.2.網(wǎng)絡(luò)通訊能力大大加強
plc廠家在原來cpu模板上提供物理層rs232/422/485接口的基礎(chǔ)上,逐漸增加了各種通訊接口,而且提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。由于近來數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快,用戶對開放性要求很強烈,現(xiàn)場總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展。如羅克韋爾a-b公司主推的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系,即ethernet、controlnet、devicenet,西門子公司在profibus-dp及profibus-fms網(wǎng)絡(luò)等!
4.3.開放性和互操作性大大發(fā)展
plc在發(fā)展過程中,各plc制造商為了壟斷和擴大各自市場,處于群雄割據(jù)的局面,各自發(fā)展自己的標(biāo)準(zhǔn),兼容性很差,這給用戶使用帶來不便,并增加了維護成本。開放是發(fā)展的趨勢,這已被各廠商所認識,形成了長時期妥協(xié)與競爭的過程,并且這一過程還在繼續(xù)。開放的進程,可以從以下方面反映:
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