與時俱進(jìn)的PLC
發(fā)布時間:2019/12/8 14:36:10
作為工業(yè)自動化的一種典型應(yīng)用,PLC最初是做為取代繼電器線路、進(jìn)行順序控制為主而產(chǎn)生的,后來PLC廠家逐步增加了模擬量運(yùn)算、PID功能以及更可靠的工業(yè)抗干擾技術(shù)等功能,并隨著網(wǎng)絡(luò)化的需求增加了各種通信接口,同時伴隨著現(xiàn)場總線技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,PLC的應(yīng)用范圍越來越廣泛。
什么是PLC
可編程控制器(Programmable Controller)是計算機(jī)家族中的一員,是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)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(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)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(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計”。
隨著技術(shù)的發(fā)展,這種裝置的功能已經(jīng)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(jī)(Personal Computer)的簡稱混淆,所以將可編程控制器簡稱PLC。
PLC的發(fā)展?fàn)顩r
世界上第一臺PLC
1968年美國通用汽車公司(GE),為了適應(yīng)汽車型號的不斷更新,生產(chǎn)工藝不斷變化的需要,實現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn),希望能有一種新型工業(yè)控制器,它能做到盡可能減少重新設(shè)計和更換電器控制系統(tǒng)及接線,以降低成本,縮短周期。
當(dāng)時的設(shè)計要求是吸取繼電器和計算機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn):繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復(fù)雜、不易更改、查找和排除故障困難,對生產(chǎn)工藝變化的適應(yīng)性差,但簡單易懂、價格便宜;計算機(jī)功能強(qiáng)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(jìn)行編程,使不熟悉計算機(jī)的人也能很快掌握使用。
1969年,美國數(shù)字設(shè)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(yè)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(yōu)點(diǎn),很快地在美國其他工業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用,到1971年,已經(jīng)成功地應(yīng)用于食品,飲料,冶金,造紙等工業(yè)。
70年代初期
僅有邏輯運(yùn)算、定時、計數(shù)等順序控制功能,只是用來取代傳統(tǒng)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(jìn)了這項新技術(shù),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(yè)應(yīng)用。
70年代中期
微處理器技術(shù)應(yīng)用到PLC中,使PLC不僅具有邏輯控制功能,還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能。
80年代以后
隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中,使PLC得到迅速發(fā)展。PLC不僅控制功能增強(qiáng),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(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能。
近年來PLC發(fā)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(diǎn),已成為自動化工程的核心設(shè)備。PLC成為具備計算機(jī)功能的一種通用工業(yè)控制裝置,其使用量高居首位。
PLC成為現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大技術(shù)支柱(PLC、機(jī)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(chǎn)品不斷進(jìn)入我國,并在各行各業(yè)的工控系統(tǒng)中占據(jù)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(chǎn)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(jī)(Mitsubishi Electric)、 歐姆龍(OMRON)、 FUJI (日本主要發(fā)展中小型PLC,在世界小型PLC市場上, 日本產(chǎn)品約占有70%的份額。在中國,OMRON產(chǎn)品的銷量居首位。)
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