【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 制器問(wèn)世于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)的可編程序控制器功能都很簡(jiǎn)單，只有邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能；硬件方面用于可編程序控制器的集成電路還沒(méi)有投入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，CPU以分立元件組成；存儲(chǔ)器為磁心存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量有限；用戶指令一般只有二三十條，還沒(méi)有成型的編程語(yǔ)言；機(jī)型單一，沒(méi)有形成系列。一臺(tái)可編程序控制器最多只能替代200~300個(gè)繼電器組成的控制系統(tǒng)，在體積方面，與現(xiàn)在的可編程序控制器相比，可以說(shuō)是龐然大物。進(jìn)入70年代，隨著中小規(guī)模集成電路的工業(yè)化生產(chǎn)，可編程序控制器技術(shù)得到了較大的發(fā)展?？删幊绦蚩刂破鞴δ艹壿嬤\(yùn)算外，增加了數(shù)值運(yùn)算、計(jì)算機(jī)接口、模擬量控制等；軟件開(kāi)發(fā)有自診斷程序，程序存儲(chǔ)開(kāi)始使用EPROM；可靠性進(jìn)一步提高，初步形成系列，結(jié)構(gòu)上開(kāi)始有模塊式和整體式的區(qū)分，整機(jī)功能從專用向通用過(guò)渡。70年代后期和80年代初期，微處理器技術(shù)日趨成熟，單片微處理器、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)，大規(guī)模集成電路開(kāi)始普遍應(yīng)用?？删幊绦蚩刂破鏖_(kāi)始向多處理器發(fā)展，使可編程序控制器的功能和處理速度大為增強(qiáng)，并具有通信和遠(yuǎn)程I/O能力，增加了多種特殊功能，如浮點(diǎn)運(yùn)算、三角函數(shù)、查表、列表等，自診斷和容錯(cuò)技術(shù)也迅速發(fā)展。80年代后期到90年代中期，隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及應(yīng)用，超大規(guī)模集成電路、門陣列以及專用集成電路的迅速發(fā)展，可編程序控制器的CPU已發(fā)展為由 16位或32位微處理器構(gòu)成，處理速度得到很大提高，高速計(jì)數(shù)、中斷、PID、運(yùn)動(dòng)控制等功能引入了可編程序控制器。使得可編程序控制器能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)領(lǐng)域，可編程序控制器已完全取代了傳統(tǒng)的邏輯控制裝置，模擬量?jī)x表控制裝置和以小型機(jī)為核心的DDC（直接數(shù)字控制）控制裝置。由于聯(lián)網(wǎng)能力增強(qiáng)，既可和上位計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也可以下掛FLEX I/O或遠(yuǎn)程I/O，從而組成分布式控制系統(tǒng)（DCS）已無(wú)困難。梯型圖語(yǔ)言和語(yǔ)句表語(yǔ)言完全成熟，基本上標(biāo)準(zhǔn)化，SFC（順序功能圖）語(yǔ)言逐步普及，專用的編程器已被個(gè)人計(jì)算機(jī)和相應(yīng)編程軟件所替代，人機(jī)界面裝置日趨完善，已能進(jìn)行對(duì)整個(gè)工廠的監(jiān)控、管理，并發(fā)展了冗余技術(shù)，大大加強(qiáng)了可靠性。進(jìn)入21世紀(jì)，可編程序控制器仍保持旺盛的發(fā)展勢(shì)頭，并不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，如為用戶配置柔性制造系統(tǒng)（FMS）和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）。目前可編程序控制器主要向兩個(gè)方向擴(kuò)展：一是綜合化控制系統(tǒng)，它已經(jīng)突破了原有的可編程序控制器的概念，將工廠生產(chǎn)過(guò)程控制與信息管理系統(tǒng)密切結(jié)合起來(lái)，甚至向上為MES和ERP系統(tǒng)準(zhǔn)備了技術(shù)基礎(chǔ)，這種發(fā)展趨勢(shì)會(huì)使得舉步為艱的ERP系統(tǒng)有了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，從而會(huì)帶來(lái)工業(yè)控制的一場(chǎng)變革，實(shí)現(xiàn)真正意義上的電子信息化工廠；二是微型可編程序控制器異軍突起，體積如手掌大小，功能可覆蓋單體設(shè)備及整個(gè)車間的控制功能，并具備聯(lián)網(wǎng)功能，這種微型化的可編程序控制器使得控制系統(tǒng)可將觸角延伸到工廠的各個(gè)角落。隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，在技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家更加注重了對(duì)可編程序控制器的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，國(guó)際大型可編程序控制器制造商紛紛加入了可編程序控制器的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織，他們利用許多技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立了符合他們經(jīng)濟(jì)利益的技術(shù)保護(hù)壁壘。目前我國(guó)的可編程序控制器的發(fā)展主要面臨著三大問(wèn)題。一是技術(shù)層面上的，在國(guó)際上可編程序控制器迅速發(fā)展的形勢(shì)下，我國(guó)還沒(méi)有具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，能夠參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的可編程序控制器產(chǎn)品，原因主要在于我國(guó)的整個(gè)基礎(chǔ)工業(yè)還有一定差距，如芯片制造、模具加工等方面限制了我們的發(fā)展。二是競(jìng)爭(zhēng)層面上的，實(shí)際上也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題?，F(xiàn)在95%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)由外國(guó)的可編程序控制器產(chǎn)品所占領(lǐng)，中、大型可編程序控制器中，幾乎全部由國(guó)外幾大公司壟斷，隨著我國(guó)使用可編程序控制器領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)越來(lái)越大，然而國(guó)外幾大公司幾乎每年都會(huì)針對(duì)市場(chǎng)推出新的產(chǎn)品，一旦人們使用了新的產(chǎn)品后，他們就會(huì)逐漸的提高產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格，沒(méi)有我國(guó)自己的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，在經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中就只能處于被動(dòng)。三是市場(chǎng)秩序?qū)用嫔系模S著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入，特別是加入WTO后，我國(guó)巨大的市場(chǎng)份額極大的吸引了國(guó)外的大公司，他們開(kāi)拓市場(chǎng)的方法都是采用大范圍建立代理銷售渠道，每個(gè)公司的分銷商、系統(tǒng)集成商都會(huì)有數(shù)十家，甚至上百家之多，造成了我國(guó)的分銷商、系統(tǒng)集成商之間的激烈競(jìng)爭(zhēng)，而這些無(wú)序的競(jìng)爭(zhēng)為國(guó)際大公司分而治之、獲取穩(wěn)定的高額利潤(rùn)創(chuàng)造條件。面對(duì)這些問(wèn)題，我國(guó)可編程序控制器的發(fā)展應(yīng)該采取如下對(duì)策： (1) 面對(duì)如此巨大的市場(chǎng)，我國(guó)應(yīng)該集中資金和技術(shù)力量，盡快研制生產(chǎn)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可編程序控制器的系列產(chǎn)品，就像以前的家電行業(yè)一樣。其實(shí)隨著我國(guó)整個(gè)民族工業(yè)的不斷發(fā)展，特別是近年來(lái)芯片工業(yè)的迅速發(fā)展，推出具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的可編程序控制器產(chǎn)品已成為可能。 (2) 繼續(xù)發(fā)揮我國(guó)科學(xué)技術(shù)人員可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大可編程序控制器的應(yīng)用領(lǐng)域。特別是我國(guó)加入WTO后，中國(guó)成為“世界制造工廠”的過(guò)程正在加速，我國(guó)在努力將可編程序控制器應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域同時(shí)，還要憑借技術(shù)和勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)，進(jìn)入可編程序控制器在外商投資企業(yè)中的應(yīng)用，并逐漸進(jìn)入國(guó)際上可編程序控制器的應(yīng)用市場(chǎng)，讓我國(guó)的應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢(shì)形成真正的增值服務(wù)，從而帶動(dòng)我國(guó)相關(guān)成套設(shè)備和軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 (3) 在擴(kuò)大可編程序控制器應(yīng)用的同時(shí)，要在軟件集成化上下功夫。針對(duì)不同的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，形成具有我國(guó)特點(diǎn)的系統(tǒng)集成軟件、人機(jī)界面軟件和系統(tǒng)應(yīng)用軟件，在一些我國(guó)領(lǐng)先的工業(yè)行業(yè)中制造出具有核心技術(shù)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件。真正形成具有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的、可進(jìn)行復(fù)制的模塊化軟件。采取上述策略后，我國(guó)就能在可編程序控制器的應(yīng)用上率先實(shí)現(xiàn)突破，融入全球一體化經(jīng)濟(jì)之中，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件產(chǎn)業(yè)，進(jìn)而研制、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，能夠參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的可編程序控制器產(chǎn)品。為了解決繼電氣控制系統(tǒng)中存在的許多問(wèn)題，于是PLC逐步在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。歐姆龍公司作為世界最大PLC生產(chǎn)廠商之一，它的PLC產(chǎn)品在市場(chǎng)享有較高的聲譽(yù)。OMRON公司從80年代至今，產(chǎn)品多次更新?lián)Q代，80年代初期，OMRON的大、中、小型機(jī)分別為C系列的C2000、C1000、C500、C1C20等。這些型號(hào)的PC指令少，而且指令執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)，內(nèi)存也小，內(nèi)部器件有限，PC體積大。例如，C20僅20條指令，基本指令執(zhí)行時(shí)間為4us~80us。上述產(chǎn)品目前已基本被淘汰。隨后小型機(jī)換代出現(xiàn)P型機(jī)，替代了C20機(jī)。P型機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)最多可達(dá)148點(diǎn)。指令增加到37條，指令執(zhí)行的速度加快了，基本指令執(zhí)行時(shí)間為4us，體積也明顯縮小。P型機(jī)有較高的性能價(jià)格比，且易于掌握和使用，因而具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，在當(dāng)時(shí)的小型機(jī)市場(chǎng)上獨(dú)占鰲頭。80年代后期，OMRON開(kāi)發(fā)出H型機(jī)，大、中、小型對(duì)應(yīng)由C2000H/C1000H、C200H、C60H/C40H/C28H/C20H。大、中型機(jī)為模塊式結(jié)構(gòu)，小型機(jī)為整體式結(jié)構(gòu)。H型機(jī)的指令增加較多，有100多種，特別出現(xiàn)了指令的微分執(zhí)行，一條指令可頂多條指令使用，為編程提供了方便。H型機(jī)指令的執(zhí)行速度又加快了。H型機(jī)的通信功能增強(qiáng)了，甚至小型H機(jī)也配有RS232C口，與計(jì)算機(jī)可以直接通信。大型機(jī)C2000H的CPU可進(jìn)行熱備配置，其一般的I/O單元還可在線插拔。中型機(jī)C200H的特殊功能模塊很豐富，結(jié)構(gòu)合理，功能齊全