【正文】 順序控制和邏輯 連鎖 功能，還移植了大中型 PLC 的一些高級功能，如模擬量的閉環(huán)調(diào)節(jié)和運動控制等。 2 網(wǎng)絡化無論是大型 PLC 還是小型 PLC，網(wǎng)絡功能不斷增強。 PLC 向上可以連接各種管理網(wǎng)，向下可連接各種現(xiàn)場 設備。即使是小型 PLC，不僅要完成單機設備的控制，還要對相關(guān)設備進行協(xié)調(diào)，因此通過網(wǎng)絡交換信息就顯得十分重要。為滿足現(xiàn)代吉林師范大學應用工程學院畢業(yè)論文 第 16 頁共 62 頁 工廠自動化對 PLC 系統(tǒng)開放性和互聯(lián)性的要求，北京和利 用 系統(tǒng)工程股份有限公司（以下簡稱和利時公司）推出的小型一體化 PLC HolliesLEC 就有多種聯(lián)網(wǎng)功能。HolliesLEC G3 不僅設計了與 CPU 集成一體的標準 MODBUS 協(xié)議、專有協(xié)議和自由協(xié)議串行通訊接口，還可通過網(wǎng)絡接口模塊與其它系統(tǒng)進行互連，接口模塊包括自由協(xié)議串口、 PrefabsDP、 Ether、 evident、 Lon works、 CAN、 FF、 Modem、 GPRS/GSM等。 3 標準化和開放性通過自由組合模塊化和標準化的硬件，同一廠商的產(chǎn)品可以靈活地組成滿足不同要求的控制系統(tǒng)。同時， PLC 將越來越開放，它提供的將是一個開放性平臺，通過提供標準化和開放性的接口， PLC 可以很方便地接入其它系統(tǒng)。另外，越來越多的 PLC 采用標準的編程語言。編程語言國際標準 IEC 611313 以前更多地被歐美廠商采用，現(xiàn)在包括日本廠商在內(nèi)的主流 PLC 廠商都傾向于采用符合 IEC 611313 標準的編程語言。 4 專業(yè)化不同 行業(yè)在采用 PLC 時其關(guān)注點會有所不同，故其功能需求也會不一樣。因此，在 PLC 通用功能的基礎上針對不同行業(yè)應用特點開發(fā)專業(yè)化 PLC 產(chǎn)品，不僅可以提高產(chǎn)品性能、降低產(chǎn)品成本，而且可以提高產(chǎn)品的易用性和專業(yè)化水平，提高產(chǎn)品的綜合競爭實力。這種專業(yè)化應用不僅體現(xiàn)在軟件功能上，也體現(xiàn)在硬件構(gòu)成上。 我國工業(yè)企業(yè)的自動化程度普遍較低， PLC 產(chǎn)品有很大的應用空間，如機械行業(yè) 80%以上的設備仍采用傳統(tǒng)的繼電器和接觸器進行控制。因此， PLC 在我國的應用潛力遠沒有得到充分發(fā)揮。 我國大中型企業(yè)普遍采用了先進的自動化系統(tǒng)對生產(chǎn)過 程進行控制，但絕大部分小型企業(yè)尚未應用自動化系統(tǒng)和產(chǎn)品對生產(chǎn)過程進行控制。隨著競爭的日益加劇，越來越多的小型企業(yè)將采用經(jīng)濟、實用的自動化產(chǎn)品對生產(chǎn)過程進行控制，以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和競爭實力。 中國加入 WTO 后越來越多的國際公司把其制造基地轉(zhuǎn)移到中國。同時，中國的國有企業(yè)和民營企業(yè)也在利用難得的歷史機遇大力發(fā)展制造業(yè)。中國正在努力成為世界新的制造業(yè)基地。制造業(yè)的控制主要以離散控制為主， PLC 是該領域控制系統(tǒng)的首選。制造企業(yè)為提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，必然會大量采用 PLC，從而為 PLC 的應用提供廣闊的應用前 景。 自 2022 年以來，作為基礎工業(yè)之一的機械工業(yè)成為我國工業(yè)發(fā)展新的增長點，年均增長率超過 20%。與流程工業(yè)對模擬量的反饋調(diào)節(jié)不同，機械工業(yè)需對開關(guān)量進行連鎖及順序控制，因此 PLC 成為其控制產(chǎn)品的首選。機械行業(yè)的高速增長和自動化現(xiàn)狀為 PLC 應用提供了巨大的市場空間。 我國在 “十五 ”規(guī)劃中已明確提出了 “用信息化帶動工業(yè)化 ”的發(fā)展計劃，大量傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的自動化改造將為 PLC 的應用提供巨大的發(fā)展空間。 我國的工業(yè)發(fā)展及自動化應用水平與工業(yè)發(fā)達國家相比有幾十年的滯后，按目前的經(jīng)濟形勢分析，我國將迎來一個 PLC 市場高速 增長的時期。 巨大的市場需求為發(fā)展 PLC 業(yè)務提供了難得的歷史機遇，國內(nèi)有實力的自動化公司應充分利用在市場、技術(shù)、行業(yè)影響和品牌等方面的積累，大力拓展 PLC 業(yè)務，使國產(chǎn) PLC 早日成為中國 PLC 市場的主要參與者之一。 目前中國 PLC 市場主要廠商為 Siemens、 Mitsubishi、 Omron、 Rockwell、 Schneider、GEFanuc 等國際大公司，歐美公司在大、中型 PLC 領域占有絕對優(yōu)勢，日本公司在小型 PLC 領域占據(jù)十分重要的位置，韓國和中國臺灣的公司在小型 PLC 領域也有一定市場份額，中國大陸 PLC 廠商的市場份額幾乎可以忽略。 大型 PLC 的目標用戶在選用 PLC 時一般不會把價格作為首要考慮因素，而是更關(guān)注吉林師范大學應用工程學院畢業(yè)論文 第 17 頁共 62 頁 產(chǎn)品性能、質(zhì)量和品牌，對價格不是十分敏感，故日本產(chǎn)品很難進入該領域。韓國和中國臺灣的產(chǎn)品從一開始就是模仿日本產(chǎn)品，基本沿襲日本產(chǎn)品的技術(shù)路線，其在中國的市場策略、行業(yè)影響基本是步日本廠商的后塵，只不過比日本產(chǎn)品滯后一段時間。 對中、小型 PLC 的目標用戶而言，市場上主要廠商的 PLC 產(chǎn)品均能滿足其要求，所以在產(chǎn)品選型時價格是十分重要的因素。因此，日本產(chǎn)品在該領域占有絕對優(yōu)勢。Siemens 在推出新一代小型 PLC 產(chǎn)品 S7200 后其價格與日本產(chǎn)品相差不大，最近幾年其小型 PLC 的市場增長迅速，已經(jīng)與日本主要產(chǎn)品（ Mitsubishi 和 Omron）在小型PLC 領域取得了類似的市場地位。近年來，由于具有明顯的價格優(yōu)勢，中國臺灣的部分 PLC 廠商在小型 PLC 領域發(fā)展勢頭十分強勁，搶占了原來日本產(chǎn)品的一部分低端市場。 我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設備及產(chǎn)品中不斷擴大了 PLC 的應用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。 上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的 CF 系列、杭州機床電器廠生產(chǎn)的 DKK 及 D 系列、大連組合機床研究所生產(chǎn)的 S 系列、蘇州電子計算機廠生產(chǎn)的 YZ 系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的 PLC 生產(chǎn)廠家。中國 PLC 市場的 95％以上被國外產(chǎn)品占領。國內(nèi)曾有研究單位開發(fā) PLC 產(chǎn)品，后因種種原因沒有發(fā)展起來 。 盡管國產(chǎn) PLC 在中國 PLC市場所占份額很小，但只要國內(nèi)有實力的廠商下定決心，仔細分析自身的劣勢和優(yōu)勢，充分利用各方有利資源，踏踏實實、有針對性地 做好各項工作，國內(nèi) PLC 廠商一定能夠在 PLC 領域有所作為。，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入， PLC 在我國將有更廣闊的應用天地 。 21 世紀， PLC 會有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計算機技術(shù)的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破 ，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計算機集散控制系統(tǒng) DCS（ Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應用。伴隨著計算機網(wǎng)絡的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡和國際通用網(wǎng)絡的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領域發(fā)揮越來越大的作用。 總的來說： 1．向高速度、大容量方向發(fā)展 為了提高 PLC 的處理能力，要求 PLC 具有更好的響 應速度和更大的存儲容量。目前，有的 PLC 的掃描速度可達 。 PLC 的掃描速度已成為很重要的一個性能指標。 在存儲容量方面，有的 PLC 最高可達幾十兆字節(jié)。為了擴大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。 2．向超大型、超小型兩個方向發(fā)展 當前中小型 PLC 比較多，為了適應市場的多種需要，今后 PLC 要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個方向發(fā)展。現(xiàn)已有 I/O 點數(shù)達 14336 點的超大型 PLC，其使用 32 位微處理器，多 CPU 并行工作和大容量存儲器，功能強。 吉林師范大學應用工程學院畢業(yè)論文 第 18 頁共 62 頁 小型 PLC 由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化 結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經(jīng)濟的超小型微型 PLC，最小配置的 I/O 點數(shù)為 8～ 16 點，以適應單機及小型自動控制的需要，如三菱公司 α系列 PLC。 3． PLC 大力開發(fā)智能模塊，加強聯(lián)網(wǎng)通信能力 為滿足各種自動化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠程 I/O 模塊、通信和人機接口模塊等。這些帶 CPU 和存儲器的智能 I/O 模塊，既擴展了 PLC 功能，又使用靈活方便，擴大了 PLC 應用范圍。 加強 PLC 聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是 PLC 技術(shù)進步的潮流。 PLC 的聯(lián)網(wǎng)通信 有兩類：一類是 PLC 之間聯(lián)網(wǎng)通信，各 PLC 生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；另一類是 PLC 與計算機之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般 PLC 都有專用通信模塊與計算機通信。為了加強聯(lián)網(wǎng)通信能力， PLC 生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標準，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡系統(tǒng)，PLC 已成為集散控制系統(tǒng)（ DCS）不可缺少的重要組成部分。 4．增強外部故障的檢測與處理能力 根據(jù)統(tǒng)計資料表明：在 PLC 控制系統(tǒng)的故障中， CPU 占 5%， I/O 接口占 15%，輸入設備占 45%，輸出設備占 30%，線路占 5%。前二項共 20%故障屬于 PLC 的內(nèi)部故障，它可通過 PLC 本身的軟、硬件實現(xiàn)檢測、處理；而其余 80%的故障屬于 PLC 的外部故障。因此， PLC 生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高系統(tǒng)的可靠性。 5．編程語言多樣化 在 PLC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時， PLC 的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù) PLC 使用的梯形圖語言外，為了適應各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機兼容的高級語言（ BASIC、C 語言等）等。多種編程語言的并存、互補與發(fā)展是 PLC 進步的一種趨勢。 Ether 的擴展與進一步容納 Web 技術(shù) 當前，在所有過程控制領域，最大的發(fā)展趨勢之一就是 Ether 技術(shù)的擴展。 PLC 也例外，現(xiàn)在，越來越多的 PLC 供應商開始提供 Ether 接口部件。在最近的幾年間，我們已經(jīng)看到，發(fā)展比現(xiàn)有普通小快靈 PLC 更加強大的 PLC 是種趨勢。 Ether 將會成為 PLC 的通信標準嗎？也許最終結(jié)果是這樣的，但現(xiàn)在還為時尚早。對于在 PLC上提供 Ether 接口將能夠解決所有通信問題，人們普遍存在著誤解。 Ether 僅僅定義了 OSI 參考模型底部的幾層協(xié)議標準，如果上層協(xié)議相互 之間不能兼容，那么仍然不可能進行相互之間的通信處理。打個比方，這如同一個不懂英語的中國人與一個不懂漢語的美國人之間是不能夠通過電話進行對話一樣。因此，協(xié)議就是設備之間相互通信的語言。 另一方面，前進的步伐已經(jīng)邁出，我們只有迎著困難而上，為了將 Ether 技術(shù)應用到工廠底層的現(xiàn)場過程控制設備中去， ODVA 協(xié)會為此建立了一套全球性標準技術(shù)規(guī)范，即 Ether/IP 標準，以便能夠解決在實際工作中所遇到的困難。 向 Ether 靠近的一個目的在于通過 Inter 能夠連接到所希望的任何地方。實際上，在一 些意想不到的地方， Web 服務器正在顯露出其應有的威力。幾年前，有一些 PLC系統(tǒng)已經(jīng)內(nèi)藏了 Web 服務器，這無疑又為 PLC 系統(tǒng)增加了更多的特點。其他類型的控制設備也正在準備進一步集成 Web 服務器。例如， Square D 公司已經(jīng)有一個具備Ether 連接接口的發(fā)動機控制中心，并正在準備開發(fā)一種內(nèi)藏 Web 服務器連接接口的變速裝置。 內(nèi)藏 Web 服務器所體一風的益處包括開放網(wǎng)絡、商業(yè)工具的影響、客戶機 /服務器關(guān)吉林師范大學應用工程學院畢業(yè)論文 第 19 頁共 62 頁 系。在過去，工業(yè)用戶可能會有代表性地詢問一些有關(guān) PLC 方面的信息，但在現(xiàn)在，由于新技術(shù)的不斷誕生和發(fā)展，工 業(yè)用戶很容易就可以得到有關(guān)這方面的信息。另一方面，隨著芯片和處理器大規(guī)模的生產(chǎn)， PLC 生產(chǎn)制造商能夠生產(chǎn)并提供開放網(wǎng)絡的產(chǎn)品，讓工業(yè)用戶花較少的費用就能夠購買到功能非常完善的 PLC 產(chǎn)品。 在為將 PLC 連接到 Ether 和 Web 上提供技術(shù)支持方面， Schneider 公司已經(jīng)成了先驅(qū)者之一。最近，該公司推出了一種運行于 Premium PLC 平臺的新型快速 Ether(100 Mb/s)模件。該模件為 PLC 能夠連接到 TCP/IP 的 Ether 提供了全雙工自適應10/100Mb/s 的連接速度，現(xiàn)場過程控 制器之間可以共享實時數(shù)據(jù)信息，自動掃描Momentum I/O 模件和其他任何基于 Modbus 通信協(xié)議的現(xiàn)場控制設備，采用一個嵌入式 Web 服務器提供 HTML 通信服務，同時提供了 SNMP 用于標準網(wǎng)絡通信管理。在一次展覽會上， Schneider 公司還向工業(yè)用戶展示了他們有關(guān)透明工廠的觀念。 另外， Schneider 公司最近還推出了基于 Modicon 公司的 Momentum MIE 系列處理器的適配器，該適配器提供了標準 IEC 程序控制性能，進一步為 e制造提供了完美的解決方案。該適配器還提供了將智能