隨著半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)控制領(lǐng)域已有翻天覆地的變化,PLC亦在不斷的發(fā)展,正朝著新的技術(shù)發(fā)展,主要有以下幾點(diǎn):
一是PLC網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展,其中有兩個(gè)趨勢(shì):一方面,PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)不再是自成體系的封閉系統(tǒng),而是迅速向開(kāi)放式系統(tǒng)發(fā)展,各大品牌PLC除形成自己各具特色的PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、完成設(shè)備控制任務(wù)之外,還可以與上位計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)信息交流,成為整個(gè)信息管理系統(tǒng)的一部分;另一方面,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)得到廣泛的采用,PLC與其他安裝在現(xiàn)場(chǎng)的智能化設(shè)備,比如智能儀表、傳感器、智能型電磁閥、智能型驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等,通過(guò)一根傳輸介質(zhì)(比如雙絞線、同軸電纜、光纜)鏈接起來(lái),并按照同一通信規(guī)約互相傳輸信息,由此構(gòu)成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)與單純的PLC遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)相比,配置更靈活,擴(kuò)展更方便,造價(jià)更低,性能價(jià)格比更好,也更具開(kāi)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(lái)越豐富,而體積則越來(lái)越小。比如三菱的FX-1S系列PLC,最小的機(jī)種,體積僅為60×90×75mm,相當(dāng)于一個(gè)繼電器,但卻具有高速計(jì)數(shù)、斜坡、交替輸出及16位四則運(yùn)算等能力,還具有可調(diào)電位器時(shí)間設(shè)定功能。PLC已不再是早期那種只能進(jìn)行開(kāi)關(guān)量邏輯運(yùn)算的產(chǎn)品了,而是具有越來(lái)越強(qiáng)的模擬量處理能力,以及其他過(guò)去只有在計(jì)算機(jī)上才能具有的高級(jí)處理能力,如浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、PID調(diào)節(jié)、溫度控制、精確定位、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等。從這種意義上說(shuō),PLC系統(tǒng)與DCS(集散控制系統(tǒng))的差別越來(lái)越小了,用PLC同樣可以構(gòu)成一個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)。
三是PLC操作向簡(jiǎn)易化方向發(fā)展。目前PLC推廣的難度之一就是復(fù)雜的編程使得用戶望而卻步,而且不同廠商PLC所有編程的語(yǔ)言也不盡相同,用戶往往需要掌握更多種編程語(yǔ)言,難度較大。PID控制、網(wǎng)絡(luò)通信、高速計(jì)數(shù)器、位置控制、數(shù)據(jù)記錄、配方和文本顯示器等編程和應(yīng)用也是PLC程序設(shè)計(jì)中的難點(diǎn),用普通的方法對(duì)它們編程時(shí),需要熟悉有關(guān)的特殊存儲(chǔ)器的意義,在編程時(shí)對(duì)它們賦值,運(yùn)行時(shí)通過(guò)訪問(wèn)它們來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能。這些程序往往還與中斷有關(guān),編程的過(guò)程既繁瑣又容易出錯(cuò),阻礙了PLC的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。PLC的發(fā)展必然朝著操作簡(jiǎn)化對(duì)復(fù)雜任務(wù)的編程,在這一點(diǎn)上西門(mén)子就充當(dāng)了先行者,西門(mén)子S7-200的編程軟件設(shè)計(jì)了大量的編程向?qū)?,只需要在?duì)話框中輸入一些參數(shù),就可以自動(dòng)生成包括中斷程序在內(nèi)的用戶程序,大大方便了用戶的使用。
四是嵌入式PLC具有很大的發(fā)展空間。嵌入式PLC的發(fā)展也呈現(xiàn)多元化,國(guó)內(nèi)外均有良好表現(xiàn):德國(guó)赫優(yōu)訊推出的將現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和PLC技術(shù)結(jié)合的netPLC很有特色;國(guó)內(nèi)幾年前就有華中科技大學(xué)在EASYCORE1.00核心芯片組中加載了嵌入式PLC系統(tǒng)軟件,作為硬件平臺(tái),開(kāi)發(fā)了多模人通道的嵌入式PLC;還有一種發(fā)展路徑是以開(kāi)發(fā)PLC與人機(jī)界面相結(jié)合的硬件/軟件一體化為目標(biāo)的平臺(tái),充分利用了CASE工具,結(jié)合各類嵌入式芯片的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫(kù),專為機(jī)電設(shè)備開(kāi)發(fā)客制化、具有ODM性質(zhì)的專用PLC。
而在我國(guó)嵌入式PLC的發(fā)展空間,首先在于它十分有利于發(fā)揮我國(guó)自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展的兩大特點(diǎn):有相當(dāng)雄厚的為機(jī)電設(shè)備配套的市場(chǎng)基礎(chǔ),并擁有足夠的、性價(jià)比全球最優(yōu)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)隊(duì)伍。我們完全可以以最低的成本、較高的質(zhì)量,并按客制化的要求設(shè)計(jì)、生產(chǎn)為機(jī)電設(shè)備配套的嵌入式PLC,來(lái)代替通用PLC。
同時(shí),嵌入式PLC的硬件、軟件、人機(jī)界面、通信等各方面的功能設(shè)計(jì)靈活,易于剪裁,更貼近各種檔次的機(jī)電設(shè)備的要求。嵌入式PLC完全基于嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ),拿來(lái)就可用。SOC芯片、嵌入式操作系統(tǒng)與符合工EC61131-3編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)的編程環(huán)境等優(yōu)勢(shì),使得其在市場(chǎng)上很容易找到。
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