PLC技術(shù)的三大發(fā)展趨勢(shì)分析
PLC發(fā)展至今已有近40年的歷史，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也再不斷的朝著新的技術(shù)發(fā)展。
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除外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)工業(yè)控制網(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-IS系列PLC，最小的機(jī)種，體積僅為60×90×75mm，相當(dāng)于一個(gè)繼電器大小，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的編程語(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)展趨勢(shì)必然是簡(jiǎn)化復(fù)雜任務(wù)的編程，如西門(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。
我國(guó)工控行業(yè)亟待搭建通用PLC平臺(tái)
PLC單獨(dú)對(duì)于任何生產(chǎn)而言，是無(wú)意義的，只有搭配生產(chǎn)，PLC的價(jià)值才能方法發(fā)揮到最大，而PLC對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)的意義非同一般。
什么是工廠自動(dòng)化領(lǐng)域的自動(dòng)控制技術(shù)?簡(jiǎn)單講，用于連續(xù)流程的(電力、化工)即DCS，用于非連續(xù)過(guò)程的(冶金、造紙、紡織、機(jī)械加工等制造領(lǐng)域及環(huán)保等)為PLC。PLC用途廣泛，既解決單機(jī)自控，也提供流水線和工廠自動(dòng)化解決方案。
工業(yè)自動(dòng)化控制是工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的重要方向：解決效率、產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性、一致性的基礎(chǔ)技術(shù)。普及工控是推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，以“信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”，推進(jìn)兩化融合的基礎(chǔ)工作。
近幾十年，隨著ICT技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，工業(yè)自控系統(tǒng)和儀表儀器技術(shù)進(jìn)步很快，呈微型化、數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化等特點(diǎn)。工業(yè)自動(dòng)控制技術(shù)路線呈互相滲透、互相融合的趨勢(shì)。PLC應(yīng)用范圍向中小型過(guò)程控制系統(tǒng)、近程維護(hù)服務(wù)系統(tǒng)、節(jié)能監(jiān)控等領(lǐng)域擴(kuò)展，在某些應(yīng)用上取代了DCS。DCS也應(yīng)用PLC與工控計(jì)算機(jī)聯(lián)合組網(wǎng)?？偟内厔?shì)是更加開(kāi)放(細(xì)化分工合作)、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化、集成化。
世界工控行業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的大浪淘沙，已形成少數(shù)跨國(guó)公司規(guī)模生產(chǎn)、瓜分全球市場(chǎng)的寡頭壟斷局面。原來(lái)的幾百個(gè)廠商目前只剩下幾十個(gè)，最著名者如西門(mén)子、ABB、HONEYWELL、三菱、菲尼克斯等，其工控產(chǎn)品均號(hào)稱(chēng)兼具DCS/PLC/FCS功能，在質(zhì)量、價(jià)格、售后服務(wù)方面已經(jīng)贏得了市場(chǎng)信譽(yù)。
所以，推進(jìn)制造環(huán)節(jié)自動(dòng)化，是提升我國(guó)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的核心技術(shù)之一，是兩化融合的基礎(chǔ)。推進(jìn)工控技術(shù)自主創(chuàng)新，掌握工控行業(yè)發(fā)展主導(dǎo)權(quán)，扭轉(zhuǎn)目前過(guò)分依賴(lài)國(guó)外技術(shù)和受制于人的被動(dòng)局面，是當(dāng)前振興裝備工業(yè)的一個(gè)核心問(wèn)題，是不能回避的戰(zhàn)略任務(wù)。
工控發(fā)展滯后是中國(guó)工業(yè)大而不強(qiáng)的關(guān)鍵原因之一，也對(duì)產(chǎn)業(yè)安全和國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全帶來(lái)威脅。目前我國(guó)自主發(fā)展PLC工控系統(tǒng)，最需要的是形成一個(gè)具有較高通用性的工控系統(tǒng)平臺(tái)。
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