【正文】 者嵌入式控制器的選擇主要依賴于它們的體積大小，尤其是如果需要特殊功能時，嵌入式控制器的缺陷就逐漸顯露出來了。像Omron公司已經(jīng)察覺到這一技術(shù)發(fā)展的新動向，并逐漸計劃將其產(chǎn)品應(yīng)用于商業(yè)器具、飲料分發(fā)設(shè)備以及商業(yè)、工業(yè)等。隨著微型和超微型PLC技術(shù)的發(fā)展和數(shù)量的增長，它們已經(jīng)開始進入到新的應(yīng)用領(lǐng)域?，F(xiàn)在該控制器已經(jīng)采用了300MHz的MMX微處理器芯片，而且仍然采用基于IEC611313標準的IOWorks控制組態(tài)工具軟件包進行編程設(shè)計。SB6還提供了一個兼容于DeviceNet的電子式節(jié)點，能夠與DeviceNet數(shù)據(jù)采集器集成在一起，百且介于電子模件和氣動模件之間，為各種應(yīng)用功能提供了PLC邏輯控制。該公司新近推出的SB6產(chǎn)品在這一領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。首先推出的過程控制產(chǎn)品是AB公司的1792/1792D系列、ArmorBlockMaXumI/O系列、1791DCompactBlockI/O系列、1799嵌入式I/O系列，以及800EDeviceNet局部操作站和DeviceNet輔助軟起動器系列。 例如，Rockwell自動化公司所推出的DeviceLogix充分應(yīng)用了模件技術(shù)，能夠被完全集成到工廠底層現(xiàn)場過程控制設(shè)備中去，為現(xiàn)場設(shè)備級提供了低價格過程控制應(yīng)用。 EXOR公司也已經(jīng)通過將一個PLC和I/O模件嵌入到一個叫做HMIcontrol集成系統(tǒng)的方式來擴展其UniOP系列HMI操作面板，PLC模件完全與其所有UniOP產(chǎn)品兼容，并使用了相同的、基于Windows平臺、用于所UniOP操作面板的組態(tài)軟件包。模件單元包括16通道數(shù)字量I/O，所具備的6個可利用擴展插槽用于附加的數(shù)字量、模擬量通道擴展以及通信I/O模件。采用了基于IEC611313標準的程序設(shè)計語言、ANSIC和Bamp。R工業(yè)自動化公司的Bamp。 此外，許多PLC系統(tǒng)已經(jīng)與操作員面板和其他HMI系統(tǒng)一起使用，在有些情況下，PLC的邏輯處理功能已經(jīng)被直接集成到HMI軟件中。 來自ifm電子技術(shù)公司，并具有一對ASI現(xiàn)場總線的主控制器包括兩個采用IEC611313標準編程以及依靠ASI和RS485通信的AC1011PLC。其特點包括一個標準的電源供應(yīng)電路、4通道高速計數(shù)器、一個RS232接口和一個模擬量分壓計。為2601所編寫的控制程序只要通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換就可以運行于其他2000系列CTC控制器上。其特點是能夠支持Internet電子郵件、調(diào)制解調(diào)器和10/100Mb/sEthernet；可以連接到DeviceNet、Profibus、CCLink和NET/10；每個CPU可以允許有不超過252個程序的同步運行；另外，它的體積也是非常小的。 Mitsubishi電子自動化公司已經(jīng)推出了新一代Q系列PLC系統(tǒng)，程序設(shè)計采用了基于Windows編程軟件工具。該模件的特點主要包括與Ethernet等的連接能力、更快的指令執(zhí)行時間，以及更多的用戶存儲器支持。新類型CPU為S7226，該CPU為能夠進一步連接到工業(yè)LAN系統(tǒng)或者諸如調(diào)制解調(diào)器、打印機、條形碼閱讀器等外圍設(shè)備，相應(yīng)增加了點到點接口（PPI）或者自由接口（連續(xù)ASCII）。此外，D005DRD還提供了6通道繼電器輸出。D005DDD包含了具備8通道DC輸入和8通道DC輸出的DL05CPU模件，采用了12/24VDC電源供電、具備6kb的存儲器，可利用RLL/RLLPlus進行程序設(shè)計，還提供了一個RS232程序和通信接口。CompactLogix使用了相同的能同時被ControlLogix、FlexLogix、SoftLogix和RSLogix5000共享的Logix控制引擎。 Rockwell公司最近為其CompactLogix系列產(chǎn)品增加了一種新的CompactLogix5330控制器。 一些PLC供應(yīng)商依托強大的應(yīng)用市場繼續(xù)發(fā)展小型PLC產(chǎn)品，甚至大量的工業(yè)用戶已經(jīng)將其看作是低端應(yīng)用市場上的日用品。一些小型甚至超小型PLC系統(tǒng)已經(jīng)向工業(yè)用戶提供了模擬量I/O、PID控制回路、通信接口，甚至與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連接的現(xiàn)場總線。許多工業(yè)用戶直接采取了拋棄出現(xiàn)故障的模件，進而換上一塊新模件的處理方式，因為重新修理這樣的故障模件也許會花費同樣甚至更多的費用。 　PLC的前景前景一：PLC將會成為過程控制領(lǐng)域內(nèi)的日用品 僅僅從PLC系統(tǒng)價格正在逐漸降低的理由進行推理，尤其在低端應(yīng)用方面，PLC將會成為這一領(lǐng)域的日用品。如今，工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化改造的方向是全而實現(xiàn)企業(yè)的自動化向信息化方向發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)自動化的特征是自動控制技術(shù)、物流技術(shù)、信息技術(shù)的綜合應(yīng)用。其主要原因在于它能夠為自動化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。第五章PLC的發(fā)展趨勢和前景 PLC在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展趨勢工業(yè)自動化生產(chǎn)線的首要目標是保證產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)過程不可能進行過多的人工干預(yù)，產(chǎn)品質(zhì)量的保證只能依賴在線質(zhì)量檢測設(shè)備和儀器，監(jiān)視產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)，為控制器提供準確的測量值和檢測狀態(tài)。外部接觸器接線時，應(yīng)考慮接觸器間的互相聯(lián)鎖以防短路。在線圈Y003閉合后，驅(qū)動了外接接觸器KM4在電動機停止交流供電的情況下向電動機提供直流電進行能耗制動。停止按外接停止按鈕SB1，從梯形圖中可以看出由SB1驅(qū)動的第一梯級、第二梯級和第三梯級均串接了X001的常閉觸點，其目的是讓電動機在任一運行狀態(tài)，均能可靠停止。Y002線圈后所接的接觸器KM2接通，完成了星角轉(zhuǎn)換，使電動機進入了角接狀態(tài)。而在這同時，第三梯級中左母線一側(cè)的T0 常開接點閉合，通過串接其后的X00Y000的常閉接點，接通了輸出繼電器Y002。由于Y001線圈的閉合，接于Y001后的外部接觸器KM1閉合，電動機處于星接啟動狀態(tài)。在這同時，第二梯級中的左母線一側(cè)的常開觸點Y000閉合，通過串接其后的X00Y003的常閉接點接通了輸出繼電器Y001和另一支路經(jīng)Y002常閉接點相串的定時器線圈T0(K值為40)。 斷電延時型星角降壓啟動能耗制動控制使用PLC控制 PLC沒有斷電延時型定時器，只有通電延時型定時器。本梯形圖沒設(shè)置熱繼電器，可在第一、第二梯級的Y000和Y001的線圈前端設(shè)置常閉接點X003，外部則接FR的常開接點。)通過定時器T0的常閉接點，接通了輸出繼電器線圈Y002和定時器T0線圈，由于Y002的接通，其并接于第三梯級母線一側(cè)的常開接點Y002閉合，形成了Y002線圈的自保(在這同時串接于第一梯級和第二梯級的Y002的常閉接點斷開，再次可靠切斷了正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))，從而Y002接通了外接接觸器KM3，而KM3則向電動機送入了直流電進行能耗制動。由于Y001的閉合，接通了反轉(zhuǎn)接觸器，帶動電動機工作。由于Y000的閉合，接通了正轉(zhuǎn)接觸器，帶動電動機工作。而且在星角降壓啟動等必要的電路中均應(yīng)考慮這一問題。如果只靠PLC內(nèi)部的聯(lián)鎖是不行的。而串接于第一和第二梯級中的常閉接點Y001和Y000的作用，是保證在正轉(zhuǎn)時反轉(zhuǎn)回路被切斷，同理反轉(zhuǎn)時正轉(zhuǎn)回路被切斷使它們只能處于一種狀態(tài)下運行，其實質(zhì)是相互聯(lián)鎖的作用。停止則由外部的SB1按鈕控制，使串接于第一和第二梯級中的常閉接點X002斷開，不管是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)均能斷電，從而使電動機停止運行?！〗佑|器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制使用PLC控制 本圖中靠近母線一側(cè)中的第一梯級和第二梯級中的X000、X001均為PLC外部按鈕SBSB3按鈕所控制的常開接點，一旦接到外部信號使相應(yīng)的X000或X001閉合，通過串接于第一或第二梯級相應(yīng)線路，使輸出繼電器Y000或Y001線圈中的一個閉合，由于輸出繼電器線圈的閉合，使并接于第一和第二梯級中的常開接點Y000或Y001中的一個閉合形成了自保關(guān)系。 PLC基本單元與擴展單元以及功能模塊的連接線纜應(yīng)單獨敷設(shè)，以防止外界信號的干擾。 PLC的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。因為普通的整流濾波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯誤信息。FX系列PLC有直流24V輸出接線端，該接線端可為輸入傳感器(如光電開關(guān)或接近開關(guān))提供直流24V電源。對于可靠性要求很高的場合或電源干擾特別嚴重的環(huán)境，可以安裝一臺帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。 電源 PLC供電電源為50Hz、220(1177。 空氣 避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。 震動 應(yīng)使PLC遠離強烈的震動源，防止振動頻率為10~55Hz的頻繁或連續(xù)振動。 PLC應(yīng)用中需要注意的問題——工作環(huán)境和抗干擾溫度 PLC要求環(huán)境溫度在0~55℃，安裝時不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大，基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔；開關(guān)柜上、下部應(yīng)有通風(fēng)的百葉窗，防止太陽光直接照射；如果周圍環(huán)境超過55℃，要安裝電風(fēng)扇強迫通風(fēng)。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼ID處理一般是運行專用的PID子程序。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。過程控制:過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制；運動控制：PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等；模擬量控制：在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時間則更長。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。但以太網(wǎng)在工控系統(tǒng)的應(yīng)用卻日益增多，適應(yīng)這一過程，各PLC廠商紛紛推出適應(yīng)以太網(wǎng)的產(chǎn)品或中間產(chǎn)品第三章 PLC技術(shù)的應(yīng)用 PLC 工業(yè)自動化應(yīng)用自動化系統(tǒng)中所使用的各種類型PLC，有的是集中安裝在控制室，有的是分散安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場的各單機設(shè)備上，雖然它們大多處在強電電路和強電設(shè)備所形成的惡劣電磁環(huán)境中，但PLC是專門為工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境而設(shè)計的控制裝置，在設(shè)計和制造過程中采用了多層次抗干擾和精選元件措施，故具有較強的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力、運行穩(wěn)定性和較高的可靠性，因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。目前的挑戰(zhàn)在于1)硬件上如合適應(yīng)工業(yè)惡劣環(huán)境；2)通訊機制如何提高其可靠。工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展對PLC有重要影響。PLC的功能進一步增強，應(yīng)用范圍越來越廣泛。目前，多數(shù)PLC軟件產(chǎn)品和相當(dāng)一部分儀表、執(zhí)行機構(gòu)及其它設(shè)備具有了OPC功能。雖然PLC開發(fā)上各工具仍不兼容，但基于這些標準的開發(fā)系統(tǒng)，使用戶在應(yīng)用過程中，可以較方便地適不同品牌的產(chǎn)品。2)IEC制訂了基于Windows的編程語言標準IEC611313，它規(guī)定了指令表(IL)、梯形圖(LD)、順序功能圖(SFC)、功能塊圖(FBD)、結(jié)構(gòu)化文本(ST)五種編程語言。開放的進程，可以從以下方面反映：1)IEC形成了現(xiàn)場總線標準，這一標準包含8種標準，雖然有人說，多種標準就是沒有標準，但必竟是一個經(jīng)過困難的爭論與妥協(xié)的成果。開放性和互操作性大大發(fā)展PLC在發(fā)展過程中，各PLC制造商為了壟斷和擴大各自市場，處于群雄割據(jù)的局面，各自發(fā)展自己的標準，兼容性很差，這給用戶使用帶來不便，并增加了維護成本。由于近來數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快，用戶對開放性要求很強烈，現(xiàn)場總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展。 PLC發(fā)展的重點人機界面更加友好PLC制造商紛紛通過收購或聯(lián)合軟件企業(yè)、或發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)，大大提高了其軟件水平，多數(shù)PLC品牌擁有與之相應(yīng)的開發(fā)平臺和組態(tài)軟件，軟件和硬件的結(jié)合，提高了系統(tǒng)的性能，同時，為用戶的開發(fā)和維護降低了成本，使更易形成人機友好的控制系統(tǒng)，目前，PLC＋網(wǎng)絡(luò)＋IPC＋CRT的模式被廣泛應(yīng)用。我國的PLC供應(yīng)渠道，主要有制造商、分銷商(代理商)、系統(tǒng)集成商、OEM用戶、最終用戶。大中型集控系統(tǒng)采用歐美PLC居多，小型控制系統(tǒng)、機床、設(shè)備單體自動化及OEM產(chǎn)品采用日本的PLC居多。在我國，一般按I/O點數(shù)將PLC分為以下級別(但不絕對，國外分類有些區(qū)別)：微型： 32 I/O 小型： 256 I/O 中型：1024 I/O 大型：4096 I/O 巨型：8192 I/O在我國應(yīng)用的PLC系統(tǒng)中，I/O 64點以下PLC銷售額占整個PLC的47%，64點~256點的占31%，合計占整個PLC銷售額的78%。國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠約30家，但沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)?！∧壳?，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，主要應(yīng)用在汽車(23%)、糧食加工(%)、化學(xué)/制藥(%)、金屬/礦山(%)、紙漿/造紙(%)等行業(yè)?！∩鲜兰o80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。上世紀80年代，個人計算機發(fā)展起來，也簡稱為PC，為了方便，也為了反映或可編