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PLC技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)新的動向

1、產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展 大：I/O點數(shù)達14336點、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化。

?。河烧w結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。

2、PLC在閉環(huán)過程控制中應(yīng)用日益廣泛

3、不斷加強通訊功能

4、新器件和模塊不斷推出 高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計數(shù)模塊、遠程I/O模塊等專用化模塊。

5、編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標準化 有各種簡單或復(fù)雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句

表等編程語言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng)

6、發(fā)展容錯技術(shù) 采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。

7、追求軟硬件的標準化。

發(fā)展歷史

起源：1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程控制器 PDP—14 ，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱Programmable，是世界上公認的第一臺PLC。

1969年，美國研制出世界第一臺PDP-14

1971年，日本研制出第一臺DCS-8

1973年，德國研制出第一臺PLC

1974年，中國研制出第一臺PLC

發(fā)展：20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。此時的PLC為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個人計算機發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。

20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。

20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。

20世紀80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%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。

20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個時期發(fā)展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。

PLC就業(yè)前景

中國經(jīng)濟的發(fā)展主要特點：

1 、中國還是制造業(yè)大國，是世界的生產(chǎn)加工中心，有大量的制造業(yè)，就必須用各種生產(chǎn)設(shè)備，大部分生產(chǎn)設(shè)備都和 PLC 有關(guān)，需要大量的精通 PLC 控制的從業(yè)人員。

2 、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)已發(fā)生調(diào)整，逐漸有勞動力密集型轉(zhuǎn)化為技術(shù)密集型，大量的新設(shè)備被采用，這些設(shè)備很多都和 PLC 控制相關(guān)，需大量的高技術(shù)人才。

和 PLC 有關(guān)的從業(yè)人員主要有：

1 、企業(yè)的設(shè)備維護和維修人員

2 、從事工控設(shè)備銷售的人員

3 、從事設(shè)備開發(fā)，編程的電氣工程師

平面光波導(dǎo)技術(shù)

PLC是英文Planar Lightwave Circuit的縮寫，翻譯成中文為：平面光波導(dǎo)（技術(shù)）。所謂平面光波導(dǎo)，也就是說光波導(dǎo)位于一個平面內(nèi)。正如大家所熟悉的單層電路板，所有電路都位于基板的一個平面內(nèi)一樣。因此，PLC是一種技術(shù)，它不是泛指某類產(chǎn)品，更不是分路器！ 我們最常見的PLC分路器是用二氧化硅（SiO2）做的，其實PLC技術(shù)所涉及的材料非常廣泛，如玻璃/二氧化硅（Quartz/Silica/SiO2）、鈮酸鋰（LiNbO3）、III-V族半導(dǎo)體化合物（如InP,GaAs等）、絕緣體上的硅（Silicon-on-Insulator,SOI/SIMOX）、氮氧化硅（SiON）、高分子聚合物（Polymer）等。

基于平面光波導(dǎo)技術(shù)解決方案的器件包括：分路器（Splitter）、星形耦合器（Star coupler）、可調(diào)光衰減器（Variable Optical Attenuator,VOA）、光開關(guān)（Optical switch）、光梳（Interleaver）和陣列波導(dǎo)光柵（Array Waveguide Grating,AWG）等。根據(jù)不同應(yīng)用場合的需求（如響應(yīng)時間、環(huán)境溫度等），這些器件可以選擇不同的材料體系以及加工工藝制作而成。值得一提的是，這些器件都是光無源器件，并且是獨立的。他們之間可以相互組合，或者和其他有源器件相互組合，能構(gòu)成各種不同功能的高端器件。

運行過程

輸入采樣階段

在這一階段中，PLC以掃描方式讀入所有輸入端子上的輸入信號，并將各輸入狀態(tài)存入對應(yīng)的輸入映像寄存器中。此時，輸入映像寄存器被刷斷。在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段中，輸入映像存儲器與外界隔離，其內(nèi)容保持不變，直至下一個掃描周期的輸入掃描階段，才被重新讀入的輸入信號刷新?？梢?，PLC在執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)時，不直接使用現(xiàn)場當時的輸入信號，而使用本次采樣時輸入到映像區(qū)中的數(shù)據(jù)。一般來說，輸入信號的寬度要大于一個掃描周期，否則可能造成信號的丟失。

程序執(zhí)行階段

在執(zhí)行用戶程序過程中，PLC按照梯形圖程序掃描原則，一般來說，PLC按從左至右、從上到下的步驟逐個執(zhí)行程序。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序跳轉(zhuǎn)地址。程序執(zhí)行過程中，當指令中涉及輸入、輸出狀態(tài)時，PLC就從輸入映像寄存器中“讀入”對應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映像寄存器“讀入”對應(yīng)元件（“軟繼電器”）的當前狀態(tài)。然后進行相應(yīng)的運算，運算結(jié)果再存入輸出映像寄存器中。對輸出映像寄存器來說，每一個元件（“軟繼電器”）的狀態(tài)會隨著程序執(zhí)行過程而變化。

輸出刷新階段

程序執(zhí)行階段的運算結(jié)果被存入輸出映像區(qū)，而不送到輸出端口上。在輸出刷新階段，PLC將輸出映像區(qū)中的輸出變量送入輸出鎖存器，然后由鎖存器通過輸出模塊產(chǎn)生本周期的控制輸出。如果內(nèi)部輸出繼電器的狀態(tài)為“1”，則輸出繼電器觸點閉合，經(jīng)過輸出端子驅(qū)動外部負載。全部輸出設(shè)備的狀態(tài)要保持一個掃描周期。[10]發(fā)展現(xiàn)狀

相對于國際大公司而言，國內(nèi)PLC廠商具有如下明顯的劣勢：

品牌劣勢在市場開拓初期，國產(chǎn)PLC的品牌在較長一段時間內(nèi)不為用戶認可，從而加大了市場開拓難度。

應(yīng)用業(yè)績劣勢

相對于國際著名的PLC廠商而言，國內(nèi)公司的PLC應(yīng)用業(yè)績較少，用戶對國產(chǎn)PLC的性能、產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)支持持懷疑態(tài)度。

產(chǎn)品線劣勢

在國內(nèi)公司開展PLC業(yè)務(wù)的最初幾年，PLC產(chǎn)品線不完善，產(chǎn)品的品種較少，不利于全方位的市場開拓。

研發(fā)實力劣勢

相對于實力雄厚的著名PLC廠商而言，國內(nèi)公司的研發(fā)實力較弱。

在清醒地認識到國內(nèi)PLC廠商競爭劣勢的同時，人們也高興地看到國內(nèi)公司在開展PLC業(yè)務(wù)時存在較大的競爭優(yōu)勢：

需求優(yōu)勢

國內(nèi)PLC廠商能夠確切了解中國用戶的需求，并適時地根據(jù)中國用戶的要求開發(fā)、生產(chǎn)適銷對路的PLC產(chǎn)品。例如，和利時公司具有12年的控制類產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售及工程實施經(jīng)驗，積累了大量客戶資源，了解國內(nèi)不同行業(yè)、不同地區(qū)、不同所有制用戶的真正需求，因此在產(chǎn)品設(shè)計時可以充分考慮中國用戶的需求和使用習(xí)慣，產(chǎn)品的針對性和易用性更強。

產(chǎn)品定制優(yōu)勢

由于是完全本地化的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)支持，國內(nèi)PLC廠商可以根據(jù)用戶的特殊需求定制個性化產(chǎn)品。在實際工作中，有些用戶希望在一個PLC模塊上同時具有開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出等功能，同時輸出既要有繼電器的，還要有晶體管的。這種一般通用PLC不能提供的特殊需求，國內(nèi)PLC廠商可以快速為用戶專門定制?？鐕镜闹袊脩艉椭袊蛦T很難迅速將這種特殊需求直接反饋到國外的生產(chǎn)廠家，難以促成產(chǎn)品的改進。

成本優(yōu)勢

由于是完全本地化的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術(shù)支持，國內(nèi)PLC廠商具有較大的成本優(yōu)勢，這種成本優(yōu)勢直接轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品價格優(yōu)勢。

服務(wù)優(yōu)勢

國內(nèi)PLC廠商的服務(wù)由公司相關(guān)人員去實施，PLC生產(chǎn)廠商可以直接面向最終用戶。由于公司技術(shù)人員充分了解自己的產(chǎn)品，能夠迅速解決實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的問題，因而能顯著提高服務(wù)水平和服務(wù)質(zhì)量。另外，國內(nèi)PLC廠商可以在PLC的售前、售中和售后中為用戶提供免費增值服務(wù)。例如，面對眾多的中小用戶，和利時公司開展了免費培訓(xùn)和免費方案設(shè)計服務(wù)，得到了廣大用戶的一致好評。

響應(yīng)速度優(yōu)勢相對于國際PLC廠商而言，國內(nèi)PLC廠商能更快響應(yīng)用戶的要求。

PLC應(yīng)用

自1969年針對工業(yè)自動控制的特點和需要而開發(fā)的第一臺PLC問世以來，迄今已近30多年了 ，它的發(fā)展雖然包含了前期控制技術(shù)的繼承和演變，但又比同于順序控制器和通用的微機控制裝置。它不僅充分利用微機處理器的優(yōu)點來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實時控制要求，同時也照顧到現(xiàn)場電氣操作維護人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機常用的計算機編程語言的表達形式，獨具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)地形象編程語言和模塊化地軟件結(jié)構(gòu)，使用程序地編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯都很容易。

用戶買到所需PLC后，只需按說明書或提示，座少量地安裝接線和用戶程序地編制工作，就可以靈活而方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有專門的計算機編程語言知識。這樣就破除了”電腦“的神秘感，推動了計算機技術(shù)的普遍運用?？删幊炭刂破?/span>PLC在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制中是最值得重視的先進控制技術(shù)。

PLC現(xiàn)已成為工業(yè)控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性高、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯(lián)網(wǎng)功能、以易與計算機接口、能對模擬量進行控制，具備高速計數(shù)與位控等性能模塊等優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)繼電—接觸控制系統(tǒng)，在機械、化工、石油、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。PLC應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個國家工業(yè)先進的重要標志之一。
AAV141-S50/A4D00模擬輸入模塊