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PLC技術的三大發(fā)展趨勢分析
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也再不斷的朝著新的技術發(fā)展。
一是PLC網絡化技術的發(fā)展,其中有兩個趨勢:
一方面,PLC網絡系統(tǒng)已經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除外形成自己各具特色的PLC網絡系統(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,實現信息交流,成為整個信息管理系統(tǒng)的一部分;
另一方面,現場總線技術得到廣泛的采用,PLC與其他安裝在現場的智能化設備,比如智能儀表、傳感器、智能型電磁閥、智能型驅動執(zhí)行機構等,通過一根傳輸介質(比如雙絞線、同軸電纜、光纜)鏈接起來,并按照同一通信規(guī)約互相傳輸信息,由此構成一個現場工業(yè)控制網絡,這種網絡與單純的PLC遠程網絡相比,配置更靈活,擴展更方便,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-IS系列PLC,最小的機種,體積僅為60×90×75mm,相當于一個繼電器大小,但卻具有高速計數、斜坡、交替輸出及16位四則運算等能力,還具有可調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,如浮點數運算、PID調節(jié)、溫度控制、精確定位、步進驅動、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的編程語言也不盡相同,用戶往往需要掌握更多種編程語言,難度較大。PID控制、網絡通信、高速計數器、位置控制、數據記錄、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)展趨勢必然是簡化復雜任務的編程,如西門子S7-200的編程軟件設計了大量的編程向導,只需要在對話框中輸入一些參數,就可以自動生成包括中斷程序在內的用戶程序,大大方便了用戶的使用。
我國工控行業(yè)亟待搭建通用PLC平臺
PLC單獨對于任何生產而言,是無意義的,只有搭配生產,PLC的價值才能方法發(fā)揮到最大,而PLC對于自動化生產的意義非同一般。
什么是工廠自動化領域的自動控制技術?簡單講,用于連續(xù)流程的(電力、化工)即DCS,用于非連續(xù)過程的(冶金、造紙、紡織、機械加工等制造領域及環(huán)保等)為PLC。PLC用途廣泛,既解決單機自控,也提供流水線和工廠自動化解決方案。
工業(yè)自動化控制是工業(yè)技術進步的重要方向:解決效率、產品質量、可靠性、一致性的基礎技術。普及工控是推進產業(yè)結構優(yōu)化升級,以“信息技術改造傳統(tǒng)產業(yè)”,推進兩化融合的基礎工作。
近幾十年,隨著ICT技術突飛猛進的發(fā)展,工業(yè)自控系統(tǒng)和儀表儀器技術進步很快,呈微型化、數字化、智能化、網絡化、集成化等特點。工業(yè)自動控制技術路線呈互相滲透、互相融合的趨勢。PLC應用范圍向中小型過程控制系統(tǒng)、近程維護服務系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)控等領域擴展,在某些應用上取代了DCS。DCS也應用PLC與工控計算機聯(lián)合組網??偟内厔菔歉娱_放(細化分工合作)、標準化、產品化、集成化。
世界工控行業(yè)經過幾十年的大浪淘沙,已形成少數跨國公司規(guī)模生產、瓜分全球市場的寡頭壟斷局面。原來的幾百個廠商目前只剩下幾十個,最著名者如西門子、ABB、HONEYWELL、三菱、菲尼克斯等,其工控產品均號稱兼具DCS/PLC/FCS功能,在質量、價格、售后服務方面已經贏得了市場信譽。
所以,推進制造環(huán)節(jié)自動化,是提升我國工業(yè)競爭力的核心技術之一,是兩化融合的基礎。推進工控技術自主創(chuàng)新,掌握工控行業(yè)發(fā)展主導權,扭轉目前過分依賴國外技術和受制于人的被動局面,是當前振興裝備工業(yè)的一個核心問題,是不能回避的戰(zhàn)略任務。
工控發(fā)展滯后是中國工業(yè)大而不強的關鍵原因之一,也對產業(yè)安全和國家經濟安全帶來威脅。目前我國自主發(fā)展PLC工控系統(tǒng),最需要的是形成一個具有較高通用性的工控系統(tǒng)平臺。
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文章來源:PLCFA