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    與時俱進的PLC

    發布時間:2019/12/8 14:36:10

    作為工業自動化的一種典型應用,PLC最初是做為取代繼電器線路、進行順序控制為主而產生的,后來PLC廠家逐步增加了模擬量運算、PID功能以及更可靠的工業抗干擾技術等功能,并隨著網絡化的需求增加了各種通信接口,同時伴隨著現場總線技術和以太網技術的發展,PLC的應用范圍越來越廣泛。

    什么是PLC

    可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員,是為工業控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller),簡稱PLC,它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。

    國際電工委員會(IEC)于1987年頒布了可編程控制器標準草案第三稿。在草案中對可編程控制器定義如下:

    “可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,并通過數字式和模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程??删幊炭刂破骷捌溆嘘P外圍設備,都應按易于與工業系統聯成一個整體,易于擴充其功能的原則設計”。

    隨著技術的發展,這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍,因此,今天這種裝置稱作可編程控制器,簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆,所以將可編程控制器簡稱PLC。

    PLC的發展狀況

    世界上第一臺PLC

    1968年美國通用汽車公司(GE),為了適應汽車型號的不斷更新,生產工藝不斷變化的需要,實現小批量、多品種生產,希望能有一種新型工業控制器,它能做到盡可能減少重新設計和更換電器控制系統及接線,以降低成本,縮短周期。

    當時的設計要求是吸取繼電器和計算機兩者的優點:繼電器控制系統體積大、可靠性低、接線復雜、不易更改、查找和排除故障困難,對生產工藝變化的適應性差,但簡單易懂、價格便宜;計算機功能強大、靈活(可編程)、通用性好,但編程困難;采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進行編程,使不熟悉計算機的人也能很快掌握使用。

    1969年,美國數字設備公司(DEC) 研制出第一臺PLC,在美國通用汽車自動裝配線上試用,獲得了成功。

    這種新型的工業控制裝置以其簡單易懂,操作方便,可靠性高,通用靈活,體積小,使用壽命長等一系列優點,很快地在美國其他工業領域推廣應用,到1971年,已經成功地應用于食品,飲料,冶金,造紙等工業。

    70年代初期

    僅有邏輯運算、定時、計數等順序控制功能,只是用來取代傳統的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)。

    1971年日本從美國引進了這項新技術,很快研制出了日本第一臺PLC。1973年,西歐國家也研制出它們的第一臺PLC。我國從1974年開始研制。于1977年開始工業應用。

    70年代中期

    微處理器技術應用到PLC中,使PLC不僅具有邏輯控制功能,還增加了算術運算、數據傳送和數據處理等功能。

    80年代以后

    隨著大規模、超大規模集成電路等微電子技術的迅速發展,16位和32位微處理器應用于PLC中,使PLC得到迅速發展。PLC不僅控制功能增強,同時可靠性提高,功耗、體積減小,成本降低,編程和故障檢測更加靈活方便,而且具有通信和聯網、數據處理和圖象顯示等功能。

    近年來PLC發展迅速

    PLC集三電(電控、電儀、電傳)為一體、性能價格比高、高可靠性的特點,已成為自動化工程的核心設備。PLC成為具備計算機功能的一種通用工業控制裝置,其使用量高居首位。

    PLC成為現代工業自動化的三大技術支柱(PLC、機器人、CAD/CAM)之一。

    我國PLC市場的三大流派

    我國改革開放后,美國AB、GE、MODICON、TI,日本OMRON、三菱、富士,德國西門子等廠家的產品不斷進入我國,并在各行各業的工控系統中占據重要地位。

    • 歐洲:德國的西門子(SIEMENS)、AEG及法國的TI公司

    • 美國:A-B(Allen-Bradly)(其產品約占美國PLC市場50%的份額)、GE(General Electric)、莫迪康(MODICON)公司、德州儀器(T1)公司、 歌德(Gould)公司、西屋公司

    • 日本:三菱電機(Mitsubishi Electric)、 歐姆龍(OMRON)、 FUJI (日本主要發展中小型PLC,在世界小型PLC市場上, 日本產品約占有70%的份額。在中國,OMRON產品的銷量居首位。)


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