二、工業可編程序控製器(PLC)發展趨勢

       PLC作為工控機的一員,在主要工業國家中成為自動化係統的基本電控裝置。它具有控製方便、可靠性高、容易掌握、體積小、價格適宜等特點。據統計,當今世界PLC生產廠家約150家,生產300多個品種。預計到2000年,銷售額約為86億美元,占工控機市場份額的50%,PLC將在工控機市場中占有主要地位,並保持繼續上升的勢頭。

       PLC在60年代末引入我國時,隻用作離散量的控製,其功能隻是將操作接到離散量輸出的接觸器等,最早隻能完成以繼電器梯形邏輯的操作。新一代的PLC具有PID調節功能,它的應用已從開關量控製擴大到模擬量控製領域,廣泛地應用於航天、冶金、輕工、建材等行業。但PLC也麵臨著其它行業工控產品的挑戰,各廠家正采取措施不斷改進產品,主要表現為以下幾個方麵:
   
       1.微型、小型PLC功能明顯增強
       很多有名的PLC廠家相繼推出高速、高性能、小型、特別是微型的PLC。三菱的FXOS14點(8個24VDC輸入,6個繼電器輸出),其尺寸僅為58mm×89mm,僅大於信用卡幾個毫米,而功能卻有所增強,使PLC的應用領域擴大到遠離工業控製的其它行業,如快餐廳、醫院手術室、旋轉門和車輛等,甚至引入家庭住宅、娛樂場所和商業部門。

       2.集成化發展趨勢增強
       由於控製內容的複雜化和高難度化,使PLC向集成化方向發展,PLC與PC集成、PLC與DCS集成、PLC與PID集成等,並強化了通訊能力和網絡化,尤其是以PC為基的控製產品增長率最快。PLC與PC集成,即將計算機、PLC及操作人員的人―機接口結合在一起,使PLC能利用計算機豐富的軟件資源,而計算機能和PLC的模塊交互存取數據。以PC機為基的控製容易編程和維護用戶的利益,開放的體係結構提供靈活性,最終降低成本和提高生產率。 

      3.向開放性轉變
      PLC存在嚴重的缺點,主要是PLC的軟、硬件體係結構是封閉而不是開放的,絕大多數的PLC是專用總線、專用通信網絡及協議,編程雖多為梯形圖,但各公司的組態、尋址、語文結構不一致,使各種PLC互不兼容。國際電工協會(IEC)在1992年頒布了IEC1131-3《可編程序控製器的編程軟件標準》,為各PLC廠家編程的標準化鋪平了道路。現在開發以PC為基、在WINDOWS平台下,符合IEC1131-3國際標準的新一代開放體係結構的PLC正在規劃中。

    三、PLC主要廠家及產品介紹

       在全球PLC製造商中,根據美國Automation  Research  Corp(ARC)調查,世界PLC領導廠家的五霸分別為Siemens(西門子)公司、Allen-Bradley(A-B)公司、Schneider(施耐德)公司、Mitsubishi(三菱)公司、Omrom(歐姆龍)公司,他們的銷售額約占全球總銷售額的三分之二。從西門子公司的SIMATIC  S7-400的性能可對PLC窺見一斑:

      SIMATIC  S7-400是匣式封裝模塊,可卡在導軌上安裝,由I/O總線和通信總線建立電氣連接,模塊可在工作或加電時替換或插、拔,可快速安裝維護,修改方便,其主要性能為:
    ・CPU存儲器容量64K字節,可擴展到1.6M字節;
    ・位和字處理速度80ns至200ns;
    ・最高係統計算能力可以有4個CPU同時計算;
    ・一個中央框(CR)可擴展直到21個擴展框;
    ・每個CPU上多點接口(MPI)能力,如可同時連接文字顯示或操作員以及編程器件;
    ・CPU上的SINEC-L2-DP附加有分散I/O的集成性能;
    ・提供與計算機和其它Siemens產品或係統的連接接口;
    ・高可靠性,完善的自診斷和清除故障功能。

      我國的PLC生產目前也有一定的發展,小型PLC已批量生產;中型PLC已有產品;大型PLC已開始研製。國內PLC形成產品化的生產企業約30多家,國內產品市場占有率不超過10%,主要生產單位有:蘇州電子計算機廠、蘇州機床電器廠、上海蘭星電氣有限公司、天津市自動化儀表廠、杭州通靈控製電腦公司、北京機械工業自動化所和江蘇嘉華實業有限公司等。國內產品在價格上占有明顯的優勢。

    江蘇嘉華實業有限公司生產的JH  120係列產品主要性能有:
    ・輸入輸出從20點到120點任意配置;
    ・內置32個定時器、31個計數器、幾百個中間繼電器和數據寄存器,可方便地完成邏輯控製、定時、計數控製、高速計數、數據處理、模擬量控製等功能;
    ・編程簡便,108條指令功能齊全;
    ・DIN標準卡槽安裝,可拆端子排接線;