【導讀】manufacturingPLC.

　　

【正文】 PLC 廠家的解決方案是標準化、模塊化和網(wǎng)絡化。將輸入、輸出信號分成 24V 20mA等，每種信號采用一種模塊處理，每種模塊有多個通道，這樣就可以組成不同規(guī)模的系統(tǒng)。同時也可以降低研發(fā)和生產(chǎn)成本。標準化另外一個成果是編程語言的標準化。 IEC611313在數(shù)據(jù)結構、程序結構、編程語言和數(shù)據(jù)交換等方面制定了國際標準，新型的 PLC包括 DCS都參考這個標準進行開發(fā)。 PLC的網(wǎng)絡能力從無到有今天已經(jīng)非常強大。通過網(wǎng)絡可以實現(xiàn)分散控制，降低安裝成本，提高集成度。正是因為這種靈活性，用戶可以很方便地建立自己的自動化控 制系統(tǒng)。 PLC在設計時就是面向工業(yè)環(huán)境的因此，可靠性和抗干擾能力都很強。 PLC在長期應用中經(jīng)受了考驗。幾乎成為高可靠性的代名詞。幾乎所有大型的順序控制、重要的應用，都是 PLC 實現(xiàn)的。可以說沒有 PLC 就沒有現(xiàn)代制造業(yè)。 (Programmable Automation Controller)。目前 PAC在國內和國外有不同的定義。這里講的 PAC不是用 PC機實現(xiàn)自動控制。它不僅可以實現(xiàn)順序控制功能，還可以實現(xiàn)過程控制、運動控制、傳動控制、安全控制和批處理等。 PAC具有很強的網(wǎng)絡能力可以連接到各種標準的現(xiàn)場總線上。 包括連接到標準的 FF和 PA 網(wǎng)、各種設備級的網(wǎng)絡；可以通過標準的現(xiàn)場總線連接變頻器， MCC(馬達控制中心 )，擴展 I/O也可以連接不同的控制器。 PAC提供第三方設備的集成。 PAC可以方便的和企業(yè)網(wǎng)集成，實現(xiàn)信息化工廠。以太網(wǎng)已經(jīng)成為監(jiān)控層的標準網(wǎng)絡?？傊?PAC 功能全面，在工廠自動化中，僅采用戶 AC就可以實現(xiàn)所以的控制功能不需要其他的控制系統(tǒng)。 在網(wǎng)絡方面羅克韋爾自動化采用 Ether/lP、 ControlNet和 DeviceNet三層網(wǎng)絡技術。并實現(xiàn)三種網(wǎng)絡的無縫連接是目前工業(yè)網(wǎng)絡架構的典范。其技術核 心是 CIP(公用工業(yè)協(xié)議 )協(xié)議。 PLC 網(wǎng)絡中 Profibus、 Modbus 應用也非常廣泛。目前工業(yè)以太網(wǎng)方面羅克韋爾自動化、施耐德主推 CIP以太網(wǎng)，西門子等主推 Profi。 EtherNet/IP采用標準的網(wǎng)絡協(xié)議和網(wǎng)絡設備。 Profi采用特殊硬件技術。大家都認為工業(yè)以太網(wǎng)將獲得廣泛的應用。但以太網(wǎng)能否一統(tǒng)天下還需要時間來驗證因為一方面目前仍然有些技術難題尚待解決。另一方面現(xiàn)有成熟的總線安裝保有量是非常大的，完全替換代價極大。 隨著電子技術的發(fā)展。 PLC體積越來越小。但小型化是有限度的，并不是越少 越好。因為阻容元件等的體積很難縮小而抗干擾措施需要這些分立元件。同時，為了使用更加方便，功能更強，控制器的內存不斷擴大，處理能力不斷增強。 PLC也吸收了 lT的成果如在底層更多使用 XML技術。在網(wǎng)絡方面積極推進以太網(wǎng)應用，把以太網(wǎng)從信息層的網(wǎng)絡變成實時控制網(wǎng)是目前努力的方向。實際上，羅克韋爾自動化已經(jīng)可以使用以太網(wǎng)進行控制。 GE 在新的系統(tǒng)中使用以太網(wǎng)控制I/O。 Ether Net/IP能夠完成 100ns 的時鐘同步，可以用于包括 SOE記錄在內的高精度應用。 Ether /IP已經(jīng)有無線網(wǎng)適配器可以通過無線以 太網(wǎng)實現(xiàn)分布式控制這對于布線困難的安裝環(huán)境很有吸引力。目前市場上還用沒有發(fā)布以太網(wǎng)伺服控制產(chǎn)品但是很多廠商都在開發(fā)，部分廠商已有樣機。 PLC廠家積極向過程控制領域拓展。羅克韋爾自動化收購 ICS Provilion(在先進過程控制算法方面領先。另一個主要趨勢是全廠統(tǒng)一的解決方案，如羅克韋爾自動化的集成架構西門子的 TIA等。 目前存在多種控制系統(tǒng)如工控機、 PLC 和 DCS 等。工控機更多是在實驗室和小型的控制項目上。在工業(yè)控制領域并沒有得到廣泛的認可。 PLC 和 DCS 相互滲透，都瞄準對方的市場，工控機在夾縫中發(fā)展。 PLC 越來越像 DCS 以至于很多設計人員無法從功能上區(qū)分，僅僅根據(jù)生產(chǎn)廠區(qū)分。工控機和工業(yè)總線控制機隨著 PC機的普及發(fā)展很快。但它們不同程度存在安裝方式可靠性擴展能力易用性標準化開放性規(guī)模化方面的缺陷。 PLC保持了靈活、可靠和高性價比的優(yōu)勢，同時在標準化和開放性方面有了長足的進步得到很多用戶的喜愛。在功能方面只有某些在 PLC基礎之上發(fā)展起來的 PAC系統(tǒng)才能夠滿足全廠控制的要求。因此PLC 的根基依然牢固。目前自動化領域主要的發(fā)展方向是企業(yè)層和車間層的融合。在提高生產(chǎn)力、全球化、創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的要求推動下，信息、 通訊、控制和動力的融合是自動化發(fā)展的必由之路。我國也有相應的經(jīng)費支持企業(yè)融合的研究課題，很多行業(yè)已經(jīng)開始探索融合之路。思科和羅克韋爾自動化聯(lián)合生產(chǎn)工業(yè)以太網(wǎng)交換機正是順應這一潮流的產(chǎn)物。羅克韋爾自動化的集成架構采用一種控制引擎實現(xiàn)順序控制、過程控制、傳動控制、運動控制、安全控制和批處理多種控制方式一種開發(fā)平臺提供現(xiàn)場人機界面和監(jiān)控層的開發(fā)，一種網(wǎng)絡協(xié)議實現(xiàn)信息層、控制層和設備層的無縫集成一種 SOA 架構實現(xiàn)模塊化的生產(chǎn)管理、績管理和集成，實現(xiàn)了監(jiān)控信息和管理信息的內在集成和透明的傳輸。很多工廠都有不同廠家的控 制系統(tǒng)，羅克韋爾自動化的集成架構能夠把這些控制系統(tǒng)全部集成起來，完成現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的采集和實時控制。用戶可以在開放的環(huán)境中，更加方便 地實現(xiàn)全廠的控制，生產(chǎn)和績效管理。同時，因為積木化的結構開發(fā)更快，維護更方便成本更低。 總之 PLC順應企業(yè)融合的需要，向標準化、多功能方向不斷發(fā)展，應用領域不斷拓展功能不斷增強，發(fā)展前景非常樂觀。