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PLC技术的现状及发展趋势?

发布时间:2019-03-25浏览量:170

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??? 长期以来,PLC编程作为一种工业控制器,在工业控制领域具有极为重要的作地位。 随着科学技术的日新月异,PLC的应用与发展趋势越来越受到人们的重视,本文就将从PLC技术的应用及发展趋势展开论述。?
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一、概述? 可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统,是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点。
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二、PLC应用现状? 经过 30多年的发展,PLC已十分成熟与完善,在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,应用情况大致可归纳为如下几类:
(1)开关量的逻辑控制?
??? 这是可编程序控制器最基本和最广泛的应用领域,它取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
(2)模拟量控制??
?? 在工业生产过程当中,有许多连续变化的量,如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量,必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D及D/A转换模块,使可编程控制器用于模拟量控制。
(3)运动控制
??? 可编程序控制器可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期 直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。
(4)过程控制?
??? 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,可编程序控制器能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。目前,随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展,PLC已由最初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC,而且实现了多处理器的多通道处理。如今,PLC技术已非常成熟,不仅控制功能增强,功耗和体积减小,成本下降,可靠性提高,编程和故障检测更为灵活方便,而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展,使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展,成为实现工业生产自动化的一大支柱。

三、PLC的发展趋势? PLC发展至今已有近40年的历史,随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展,工业控制领域已有翻天覆地的变化,PLC亦一样,随着PLC应用领域日益扩大,PLC技术及其产品结构都在不断改进,功能日益强大,性价比越来越高。
(1)PLC微型化发展?
??? PLC的功能正越来越丰富,而体积则越来越小。比如三菱的FX-IS系列PLC,最小的机种,体积仅为 60×90×75mm,相当于一个继电器,但却具有高速计数、斜坡、交替输出及16位四则运算等能力,还具有可调电位器时间设定功能。PLC已不再是早期那种只能进行开关量逻辑运算的产品了,而是具有越来越强的模拟量处理能力,以及其他过去只有在计算机上才能具有的高级处理能力,如浮点数运算、PID调节、温度控制、精确定位、步进驱动、报表统计等。从这种意义上说,PLC系统与DCS(集散控制系统)的差别越来越小了,用PLC同样可以构成一个过程控制系统。
(2)PLC网络技术化发展
PLC网络控制是当前控制系统和PLC技术发展的潮流。PLC与PLC之间的联网通信、PLC与上位计算机的联网通信已得到广泛应用。目前,PLC制造商都在发展自己专用的通信模块和通信软件以加强PLC的联网能力。各PLC制造商之间也在协商指定通用的通信标准,以构成更大的网络系统。PLC已成为集散控制系统(DCS)不可缺少的组成部分。
(3)向模块化、智能化发展?
??? 为满足工业自动化各种控制系统的需要,近年来,PLC厂家先后开发了不少新器件和模块,如智能I/O模块、温度控制模块和专门用于检测PLC外部故障的专用智能模块等,这些模块的开发和应用不仅增强了功能,扩展了PLC的应用范围,还提高了系统的可靠性
(4)PLC操作向简易化方向发展。?
目前PLC推广的难度之一就是复杂的编程使得用户望而却步,而且不同厂商PLC所有编程的语言也不尽相同,用户往往需要掌握更多种编程语言,难度较大。PID控制、网络通信、高速计数器、位置控制、数据记录、配方和文本显示器等编程和应用也是PLC程序设计中的难点,用普通的方法对它们编程时,需要熟悉有关的特殊存储器的意义,在编程时对它们赋值,运行时通过访问它们来实现对应的功能。这些程序往往还与中断有关,编程的过程既繁琐又容易出错,阻碍了PLC的进一步推广应用。PLC的发展必然朝着操作简化对复杂任务的编程,在这一点上西门子就充当了先行者,西门子S7-200的编程软件设计了大量的编程向导,只需要在对话框中输入一些参数,就可以自动生成包括中断程序在内的用户程序,大大方便了用户的使用。?
(5)编程语言和编程工具的多样化和标准化?
多种编程语言的并存、互补与发展是PLC软件进步的一种趋势。 PLC厂家在使硬件及编程工具换代频繁、丰富多样、功能提高的同时,日益向MAP(制造自动化协议)靠拢,使PLC的基本部件,包括输入输出模块、通信协议、编程语言和编程工具等方面的技术规范化和标准化。
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四、结语
?? 在新的时代,PLC会有更大的发展,产品的品种会更丰富、规格更齐全、性能更优越,通过完美的人机界面、完备的通信设备、成熟的通信能力会更好地适应各种工业控制场合的需求,PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,将在我国工业自动化建设中发挥越来越大的作用。

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