PLC應用與技術調研報告

2022-03-28 05:24:38 字數 3884 閱讀 1540

三.plc 的發展趨勢

一) plc 發展中面臨的問題

雖然在現代工業中,plc 起到了十分重要的作用,但是,另一方面,plc 還必須依靠其他新技術來面對市場份額逐漸縮小所帶來的衝擊,尤其是工業 pc所帶來的衝擊。plc 需要解決的問題依然是新技術的採用、系統開放性和**。 在全球工業計算機控制領域,圍繞開放與再開放過程控制系統、開放式過程控制軟體、開放性資料通訊協議,已經發生巨大變革,幾乎到處都有plc,但這種趨勢也許不會繼續發展下去。

隨著軟 plc(softplc)控制組態軟體技術的誕生與進一步完善和發展,安裝有softplc 組態軟體和基於工業 pc 控制系統的市場份額正在逐步得到增長,這些事實使傳統 plc **商在思想上已經發生了戲劇的變化,他們必須面對現實,在傳統 plc 的技術發展與提高方面作出更加開放的高姿態。對於控制軟體來講,這是 plc 控制器的核心,plc **商正在向工業使用者提供開放式的程式設計組態工具軟體,而且對於工業使用者表現得非常積極。此外,開放式通訊網路技術也得到了突破,其結果是將 plc 融入更加開放的工業控制行業。

plc 技術發展的最終趨勢仍然是人們所爭論的焦點之一。大多數人認為,plc 將會繼續失去市場份額;更有甚者認為,在工業pc 面前,plc 將會一步一步走向死亡;但也有一部分人相信,一些特殊工業應用領域仍將為plc 提供一定的市場份額。

二)、新技術在 plc 中的應用調整

a. 開放和基於工業 plc 製造商已經開始注視基於工業 pc 控制技術所帶來的強大衝擊。 有專家甚至認為, 新商務活動所帶來的新技術和開放技術規範將會埋葬傳統 plc。

plc 製造商認為,雖然在工業現場安裝有大量的 plc 控制裝置,但他們仍然需要聯合工控軟體公司,以便開發他們自己的基於工業pc 的過程控制軟體。 誠然,幾年前在工業現場明顯存在著新舊 plc 混合使用的情況,工業使用者不得不同時學習相關的新舊知識,甚至彼此借鑑學習。大多數 plc 製造商為工業使用者僅僅提供了軟邏輯和一種操作平台。

在高階應用方面,很難進一步區分 plc 控制系統和工業 pc 控制系統之間的差異,因為這兩者均採用了同樣型別的微處理器和記憶體晶元。形象地打個比喻,如果你忘掉工業 pc 和 plc 這些詞語字面上的含義,那麼在箱子裡所能夠觀察到的恰恰是一些基本計算機硬體技術, 我們更多觀察到的卻是那些基本技術的複雜化和混合體,這些技術被有效地組合到控制系統中去。另外,採用開放控制的原因一方面是系統功能整合的需要,另一方面也是由於一些工業使用者對功能過分苛求所致。

如果能夠給予高度的重視,就能夠獲得更多的基本技術知識。plc 製造商專注於系統功能化,而工業使用者則專注於系統應用。人們可以看到,將來的發展趨勢是將更多的功能進一步整合到乙個控制箱內。

因而像順序控制和過程控制這樣的事件將會採用功能化方式進行處理,其他像運動控制等也能夠共享到相同的控制結構體系中。可以相信,plc 技術將繼續向開放式控制系統方向轉移,尤其是基於工業 pc 的控制系統。後者除了在靈活性方面比傳統 plc 具有截然不同的優勢外,還具有其他優點,如能夠縮短系統投放到市場的週期,降低系統投資費用,提高從工廠底層到企業辦公自動化的資料資訊流動效率等。

目前,已經有很多公司開發出了適合於工業 pc 的控制系統的工控軟體產品,能夠增強 plc 的功能特性,而且開發出了一些新的功能。相信在不久的將來,還會繼續朝著這個方向快速發展。

b. ethernet的擴充套件與進一步容納web技術

當前,在所有過程控制領域,最大的發展趨勢之一就是 ethernet 技術的擴充套件。plc 也例外,現在,越來越多的 plc **商開始提供ethernet 介面部件。在最近的幾年間,我們已經看到,發展比現有普通小快靈 plc 更加強大的plc 是種趨勢。

ethernet 將會成為 plc 的通訊標準嗎?也許最終結果是這樣的,但現在還為時尚早。對於在 plc 上提供 ethernet 介面將能夠解決所有通訊問題,人們普遍存在著誤解。

ethernet 僅僅定義了 osi 參考模型底部的幾層協議標準, 如果上層協議相互之間不能相容, 那麼仍然不可能進行相互之間的通訊處理。 打個比方, 這如同乙個不懂英語的中國人與乙個不懂漢語的美國人之間是不能夠通過**進行對話一樣。因此,協議就是裝置之間相互通訊的語言。

另一方面,前進的步伐已經邁出,我們只有迎著困難而上,為了將 ethernet 技術應用到工廠底層的現場過程控制裝置中去,odva 協會為此建立了一套全球性標準技術規範, 即ethernet/ip 標準,以便能夠解決在實際工作中所遇到的困難。向 ethernet 靠近的乙個目的在於通過 internet 能夠連線到所希望的任何地方。實際上, 在一些意想不到的地方,web 伺服器正在顯露出其應有的威力。

幾年前,有一些 plc 系統已經內藏了 web 伺服器, 這無疑又為 plc 系統增加了更多的特點。 其他型別的控制裝置也正在準備進一步整合 web 伺服器。例如,square d 公司已經有乙個具備 ethernet 連線介面的發動機控制中心,並正在準備開發一種內藏 web 伺服器連線介面的變速裝置。

內藏 web 伺服器所体一風的益處包括開放網路、 商業工具的影響、 客戶機/伺服器關係。 在過去,

工業使用者可能會有代表性地詢問一些有關 plc 方面的資訊,但在現在,由於新技術的不斷誕生和發展,工業使用者很容易就可以得到有關這方面的資訊。另一方面,隨著晶元和處理器大規模的生產,plc 生產製造商能夠生產並提供開放網路的產品,讓工業使用者花較少的費用就能夠購買到功能非常完善的 plc 產品。 在為將 plc 連線到 ethernet 和 web 上提供技術支援方面, schneider 公司已經成了先驅者之一。

該公司已經在該方面做了大量的工作,取得了很好的成果,在一次展覽會上, schneider 公司還向工業使用者展示了他們有關透明工廠的觀念。另外,schneider 公司最近還推出了基於 modicon 公司的 momentum mie 系列處理器的介面卡, 該介面卡提供了標準 iec 程式控制效能,進一步為 e-製造提供了完美的解決方案。該介面卡還提供了將智慧型化 i/o 系統和其他現場過程控制裝置連線到 internet 和 ethernet 的能力,現場過程控制裝置包括所有功能化實時過程控制器。

同樣,其他許多公司也已經推出了 ethernet 通訊介面模件。例如,來自於 idec 公司的 opennet plc 控制器所提供的通訊介面,實現了與 devicenet、lonworks 和 interbus 等現場匯流排裝置的相容。該控制器利用乙個 interbus 遠端 i/o 主卡件能夠處理不超過480點本地i /o 和512點遠端數字量 i/o。

四.plc 的發展前景

plc 市場份額將會繼續擴大。首先,plc 會提供穩定的控制響應, 第二, 高度的可靠性。plc有著其它控制產品,如工控機,dcs,微控制器等控制產品,所無法替代的特性。

但是會朝著整合多種功能,更加開放的一體化的方向發展。一是更多的高階功能,更簡單快捷的更多的高階功能, 更多的高階功能使用。 使用。

傳統 plc 簡單的邏輯控制功能已漸漸不能滿足目前工控領域的要求,許多新的控制系統不再是簡單的邏輯控制而已,增加了許多新的功能要求,如大量資料處理,儲存,圖形處理,現地顯示等,除了要求功能的強大,許多任務程開發人員,以及終端使用者,還希望控制系統的結構更為簡單,開發使用過程更為快捷,對其他控制系統相容性,開放性更強。二是更強的通訊功能,更好的開放性。更強的通訊功能,更好的開放性。

近幾年來,隨著網際網路技術的普及與推廣,乙太網也得到了飛速發展,特別是乙太網通訊速率的提高、乙太網交換技術的發展,給解決乙太網的非確定性問題帶來了新的契機:首先,乙太網的通訊速率一再提高,從10mbps,到 100mbps 甚至到10gbps; 其次,乙太網交換機為連線在其埠上的每個網路節點提供了獨立的頻寬,連線在同乙個交換機上的不同的裝置不存在資源的爭奪,這就相當於每個裝置獨佔乙個網段;第三,全雙工技術又為每個裝置與交換機埠之間提供了傳送與接收的專用通道,因此使不同的乙太網裝置之間的衝突大大降低(半雙工交換式)或完全避免(全雙工交換式) 。因此,乙太網成了確定的網路,從而為它應用於工業自動化控制消除了主要的障礙。

五.結束語

plc 的未來發展除了產品本身的發展,更大程度上取決於使用者和市場的發展,任何產品存在的根本在於使用者和市場的需求。plc 以它的高可靠性和易操作性,主導了工控行業數十年,我相信如果新的技術不斷的應用到plc中,它將繼續存在且壯大下去。

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