【正文】 擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！? 1969 年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司 (DEC)研制出第一臺(tái) PLC，在美國(guó)通用汽車(chē)自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功。這種新型的工 業(yè)控制裝置以其簡(jiǎn)單易懂，操作方便，可靠性高，通用靈活，體積小，使用壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)，很快地在美國(guó)其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。到 1971 年，己經(jīng)成功地應(yīng)用于食品，飲料，冶金，造紙等工業(yè)。雖然 PLC 問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng)，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步， PLC 也迅速發(fā)展，其發(fā)展過(guò)程大致可分四代： 第一代在 1969~1972 年。這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)品， CPU 由中小規(guī)模集成電路組成，存儲(chǔ)器為磁芯存儲(chǔ)器。其功能也比較單一，僅能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，其中 PLC 特有的編 程語(yǔ)言梯形圖一直沿用至今，成為可編程控制器的第一用戶語(yǔ)言。典型產(chǎn)品有 :美國(guó) DEC 公司的 PDP14，日本富士公司的 USC4000，日本OMRON 公司的 SCY 022。 第二代在 1973 ~1975 年。這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)品已開(kāi)始使用微處理器作為 CPU } PLC(可變成邏輯控制器 )成為真正意義上的 PC(可編程控制器 )(尚未正式命名 )，而存儲(chǔ)器采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。其功能上有所增加，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字運(yùn)算、傳送、比較等功能，并初步具備自診斷功能，可靠性有了一定提高。典型產(chǎn)品有：美國(guó)哥德公司的 MODICON184, 284, 384 系列，原西德西門(mén)子的 SYMATIC S3, S4 系列，日本富士的 SC 系列等，我國(guó)在 1974 年也開(kāi)始研制自己的 PLC。 第三代在 1976~1983 年。這個(gè)時(shí)期， PLC 進(jìn)入了大發(fā)展階段，美國(guó)、日本、原西德各有幾十個(gè)廠家生產(chǎn) PLC。這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)品已采用 8 位和 16 位微處理器作浙江工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 為 CPU 部分產(chǎn)品還采用了多微處理器結(jié)構(gòu)。其功能顯著增強(qiáng)，速度大大提高，并能進(jìn)行多種復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，具備完善的通訊功能和較強(qiáng)的遠(yuǎn)程 I/O 能力，具有較強(qiáng)的自診斷功能并采用了容錯(cuò)技術(shù)。 1980 年，美國(guó)電氣制造協(xié)會(huì) (NEMA)將 PLC正式命名為可變成控制器 (PC)。典型產(chǎn)品有 :美國(guó)哥德公司的 584,684,884 系列，原西德西門(mén)子的 SYMAT ICS5 系列，日本三菱公司的 F,FX 系列，日本 OMRON 公司的 C 系列等。 第四代為 1993 年到現(xiàn)在。這個(gè)時(shí)期的產(chǎn)品除采用 16 位以上的微處理器作為CPU 外，內(nèi)存容量更大，有的已達(dá)數(shù)兆字節(jié) ?？梢詫⒍嗯_(tái) PLC 鏈接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)資源共享 ?？梢灾苯佑糜谝恍┮?guī)模較大的復(fù)雜控制系統(tǒng) 。編程語(yǔ)言除了可使用傳統(tǒng)的梯形圖、流程圖等，還可使用高級(jí)語(yǔ)言 :外設(shè)多樣化，可以配置 CRT 和打印機(jī)等。典型產(chǎn)品有美國(guó)德州儀器公司的 T1560、 T1565 等。 國(guó)內(nèi)外 PLC 現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 長(zhǎng)期以來(lái)， PLC 始終處于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。作者通過(guò)調(diào)查、閱讀資料，對(duì)國(guó)內(nèi)外 PLC市場(chǎng)及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，并將關(guān)于 PLC 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的權(quán)威觀點(diǎn)概括闡述如下。 一）、國(guó)外可編程控制器現(xiàn)狀 目前，全世界約有 PLC 生產(chǎn)廠家約 200 家，生產(chǎn) 300 多個(gè)品種。全球 PLC發(fā) 運(yùn)件數(shù) 1998 年為 1456 萬(wàn)件， 1999 年為 1620 萬(wàn)件， 2021 年達(dá)到 1778 萬(wàn)件。在1995 年發(fā)運(yùn)的 PLC 中，按最終用戶分 :汽車(chē)占 23%，糧食加工占 %，化學(xué)藥品占 %，金屬、礦山占 %，紙漿、造紙占 %，其他占 %。而且隨著PLC 與 IPC, DCS 集成， PLC 逐漸成為占自動(dòng)化裝置及過(guò)程控制系統(tǒng)最大市場(chǎng)份額的產(chǎn)品。 200()年 PLC 的銷售額在控制市場(chǎng)份額中超過(guò) 50%。在全球 PLC 制造商中，根據(jù)美國(guó) Automation Research Corp ( ARC)調(diào)查，世界 PLC 領(lǐng)導(dǎo)廠家的五霸分別為 Siemens(西門(mén)子 )公司、 AllenBradley(AB)公司、 Schneider(施耐德 )公司、Mitsubishi(三菱 )公司、 Omron(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(mén)子 公司的 SIMATIC S7400 的 性能可對(duì) PLC 窺見(jiàn)一斑 :SIMATIC S7400 是匣式封裝模塊，可卡在導(dǎo)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(shí)替換或插、拔，可快速安裝維護(hù)，修改方便，其主要浙江工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)論文 4 性能有： CPU 存儲(chǔ)器容量 64K 字節(jié)，可擴(kuò)展到 字節(jié)。 位和字處理速度 80ns 至 200ns。 最高系統(tǒng)計(jì)算能力可以有 4 個(gè) CPU 同時(shí)計(jì)算。 強(qiáng)大的 擴(kuò)展能力 57400 中央控制器最多能連接 21 個(gè)擴(kuò)展單元。 每個(gè) CPU 上多點(diǎn)接口 (MPI)能力，可同時(shí)連接編程裝置、操作員接口系統(tǒng)等。 CPU 上的 SINECL2DP 附加有分散 I/O 的集成性能。 提供與計(jì)算機(jī)和其它 Siemens 產(chǎn)品或系統(tǒng)的連接接口。 高可靠性，完善的自診斷和清除故障功能。 二）、國(guó)內(nèi)可編程控制器現(xiàn)狀 我國(guó)的 PLC 生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展，小型 PLC 已批量生產(chǎn) :中型 PLC 己有產(chǎn)品 。大型 PLC 已經(jīng)開(kāi)始研制。有的產(chǎn)品不僅供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，而且還有出口。國(guó)內(nèi)PLC 形成產(chǎn)品 化的生產(chǎn)企業(yè)約 30 多家，主要生產(chǎn)單位有 :蘇州電子計(jì)算機(jī)廠、蘇州機(jī)床電器廠、上海香島機(jī)電制造有限公司、天津市自動(dòng)化儀表廠、杭州通靈控制電腦公司、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化所和江蘇嘉華實(shí)業(yè)有限公司等。但是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率不超過(guò) 10% ， 1996 年中國(guó) PLC 銷售約 9 萬(wàn)套，進(jìn)口 8 萬(wàn)套，總計(jì)約合人民幣 15 億元。另一方面，國(guó)產(chǎn) PLC 許多仍停留在全套引進(jìn)或以仿制為主的階段上，這種方式在研究開(kāi)始是必要的，但是停留在這個(gè)水平上是絕對(duì)不可取的。當(dāng)然，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在價(jià)格上占有明顯的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于國(guó)內(nèi) PLC 的認(rèn)識(shí)，可以從江蘇嘉華實(shí)業(yè)有限公司生 產(chǎn)的 JH 120 系列產(chǎn)品窺見(jiàn)一斑，其主要性能有： 20 點(diǎn)到 120 點(diǎn)任意配置 32 個(gè)定時(shí)器、 31 個(gè)計(jì)數(shù)器、幾百個(gè)中間繼電器和數(shù)據(jù)寄存器，可方便地完成邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)控制、高速計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理、模擬量控制等功能 ， 108 條指令功能齊全 4 .DIN 標(biāo)準(zhǔn)卡槽安裝，可拆端子排接線 5 .高可靠性，強(qiáng)抗干擾用于各種工業(yè)環(huán)境 總體來(lái)說(shuō)，國(guó)產(chǎn) PLC 的發(fā)展有一定的基礎(chǔ)。但從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看，我國(guó)自主研制及引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的 PLC 大都屬于中低檔產(chǎn)品，至今沒(méi)有形 成主流產(chǎn)品和完整的系列產(chǎn)品。 浙江工業(yè)大學(xué)專科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 三）、可編程控制器的發(fā)展趨勢(shì) 自 60 年代末引入 PLC 技術(shù)以來(lái)， PLC 由最初的只能處理開(kāi)關(guān)量而發(fā)展到可以處理模擬量和數(shù)據(jù)，以后又與 DCS、工業(yè) PC 機(jī)和 PID 調(diào)節(jié)器等技術(shù)相結(jié)合，利用其不同的性能和特點(diǎn)，相互滲透和融合、集成以及網(wǎng)絡(luò)化，構(gòu)成各種新型的自動(dòng)控制系統(tǒng)，以滿足各種自動(dòng)控制的要求。總體來(lái)講， PLC 的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 、小型 PLC 功能明顯增強(qiáng) 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 (8 個(gè) 24VDC 輸入， 6 個(gè)繼電器輸出 )，其尺寸僅為 58mmx89mm，僅大于信用卡幾個(gè)毫米，而功能卻有所增強(qiáng)，使 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大到遠(yuǎn)離工業(yè)控制的其它行業(yè)，如快餐廳、醫(yī)院手術(shù)室、旋轉(zhuǎn)門(mén)和車(chē)輛等，甚至引入家庭住宅、娛樂(lè)場(chǎng)所和商業(yè)部門(mén)。 ，編程語(yǔ)言多樣化 傳統(tǒng) PLC 存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)，主要是 PLC