PLC应用与最新技术调研报告

1、精选优质文档-倾情为你奉上PLC应用与最新技术调研报告 08车辆工程（2）班 郑进亮一PLC简介 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等 操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的 原则而设计。二PLC 的主要特点和在工业中的作用1969年美国数字设备公司成功研制世界第一台可编程序控制器PDP-14， 并在GM公司的汽车自动装配线上首次使用并获得成功。由于PLC具

2、有以下主要优点：1.极高的可靠性2.使用方便（操作方便，编程方便，维修方便）3.灵活性高（编程的灵活性，扩展的灵活性，操作的灵活性）4.机电一体化 目前，PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类： 1.开关量的逻辑控制2.模拟量控制 3.运动控制 4.过程控制 5.数据处理 6.通信及联网 PLC将电气、仪表、控制这三电集于一体，可以方便、灵活地组合成各种不同规模和要求的控制系统，以适应各种工业控制的需要。由于PLC 是专为工业控制而设计的，其结构紧密、 坚固、 体积小巧，是实现机电一体化的

3、理想控制设备。 随着微电子技术的快速发展， PLC 的制造成本不断下降，而其功能却大大增强。在先进工业国家中 PLC 已成为工业控制 的标准设备，应用几乎覆盖了所有工业企业，日益跃居现代工业自动化三大支柱 (PLC,ROBOT,CAD/CAM)的主导地位。伴随时代发展，进入21世纪崭新工业控制领域，PLC仍然能够引导自动化行业的发展，主要是由于在最初其采用计算机的设计思想和适应各种现场应用，随着电子事业的飞速发展，PLC已经可以在各个领域去适应不同的客户要求。这就是 PLC 的生命力，具有一个非常灵活的大脑和可以随时变化和更新的身体部件。三PLC 的发展趋势 一） PLC 发展中面临的问题 虽

4、然在现代工业中，PLC 起到了十分重要的作用，但是，另一方面，PLC 还必须依靠其他新技术来面对市场份额逐渐缩小所带来的冲击，尤其是工业 PC所带来的冲击。PLC 需要解决的问题依然是新技术的采用、系统开放性和价格。 在全球工业计算机控制领域，围 绕开放与再开放过程控制系统、开放式过程控制软件、开放性数据通信协议，已经发生巨大变革，几乎到处都有PLC，但这种趋势也许不会继续发展下去。随着软 PLC(SoftPLC)控制组态软件技术的诞生与进一步完善和发展，安装有SoftPLC 组态软件和基于工业 PC 控制系统的市场份额正在逐步得到增长，这些事实使传统 PLC 供应商在思想上已经发生了戏剧的变

5、化，他们必须面对现实，在传统 PLC 的技术发展与提高方面作出更加开放的高姿态。对 于控制软件来讲，这是 PLC 控制器的核心，PLC 供应商正在向工业用户提供开放式的编程 组态工具软件，而且对于工业用户表现得非常积极。此外，开放式通信网络技术也得到了突 破，其结果是将 PLC 融入更加开放的工业控制行业。 PLC 技术发展的最终趋势仍然是人们所争论的焦点之一。大多数人认为，PLC 将会继 续失去市场份额；更有甚者认为，在工业PC 面前，PLC 将会一步一步走向死亡；但也有一部分人相信，一些特殊工业应用领域仍将为PLC 提供一定的市场份额。 二）、新技术在 PLC 中的应用调整 A. 开放和基

6、于工业 PLC 制造商已经开始注视基于工业 PC 控制技术所带来的强大冲击。 有专家甚至认为， 新商务活动所带来的新技术和开放技术规范将会埋葬传统 PLC。PLC 制造商认为，虽然在工业现场安装有大量的 PLC 控制设备，但他们仍然需要联合工控软件公司，以便开发他们 自己的基于工业PC 的过程控制软件。 诚然，几年前在工业现场明显存在着新旧 PLC 混合使用的情况，工业用户不得不同时 学习相关的新旧知识，甚至彼此借鉴学习。大多数 PLC 制造商为工业用户仅仅提供了软逻辑和一种操作平台。在高端应用方面，很难进一步区分 PLC 控制系统和工业 PC 控制系统之间的差异，因 为这两者均采用了同样类型

7、的微处理器和内存芯片。形象地打个比喻，如果你忘掉工业 PC 和 PLC 这些词语字面上的含义，那么在箱子里所能够观察到的恰恰是一些基本计算机硬件 技术， 我们更多观察到的却是那些基本技术的复杂化和混合体，这些技术被有效地组合到控制系统中去。另外，采用开放控制的原因一方面是系统功能集成的需要，另一方面也是由于一些工业用户对功能过分苛求所致。如果能够给予高度的重视，就能够获得更多的基本技术知识。PLC 制造商专注于系统功能化，而工业用户则专注于系统应用。人们可以看到，将来的发展趋势是将更多的功能进一步集成到一个控制箱内。 因而像顺序控制和过程控制这样的事件 将会采用功能化方式进行处理，其他像运动控

8、制等也能够共享到相同的控制结构体系中。可以相信，PLC 技术将继续向开放式控制系统方向转移，尤其是基于工业 PC 的控制 系统。后者除了在灵活性方面比传统 PLC 具有截然不同的优势外，还具有其他优点，如能 够缩短系统投放到市场的周期，降低系统投资费用，提高从工厂底层到企业办公自动化的数 据信息流动效率等。目前，已经有很多公司开发出了适合于工业 PC 的控制系统的工控软件产品，能够增强 PLC 的功能特性，而且开发出了一些新的功能。相信在不久的将来，还会继续朝着这个方向快速发展。 B. Ethernet的扩展与进一步容纳Web技术 当前，在所有过程控制领域，最大的发展趋势之一就是 Ethern

9、et 技术的扩展。PLC 也例外，现在，越来越多的 PLC 供应商开始提供Ethernet 接口部件。在最近的几年间，我们已经看到，发展比现有普通小快灵 PLC 更加强大的PLC 是种趋势。 Ethernet 将会成为 PLC 的通信标准吗？也许最终结果是这样的，但现在还为时尚早。对于在 PLC 上提供 Ethernet 接口将能够解决所有通信问题，人们普遍存在着误解。Ethernet 仅仅定义了 OSI 参考模型 底部的几层协议标准， 如果上层协议相互之间不能兼容， 那么仍然不可能进行相互之间的通 信处理。 打个比方， 这如同一个不懂英语的中国人与一个不懂汉语的美国人之间是不能够通 过电话进

10、行对话一样。因此，协议就是设备之间相互通信的语言。 另一方面，前进的步伐已经迈出，我们只有迎着困难而上，为了将 Ethernet 技术应用 到工厂底层的现场过程控制设备中去，ODVA 协会为此建立了一套全球性标准技术规范， 即Ethernet/IP 标准，以便能够解决在实际工作中所遇到的困难。向 Ethernet 靠近的一个目的在于通过 Internet 能够连接到所希望的任何地方。实际上， 在一些意想不到的地方，Web 服务器正在显露出其应有的威力。几年前，有一些 PLC 系统 已经内藏了 Web 服务器， 这无疑又为 PLC 系统增加了更多的特点。 其他类型的控制设备也 正在准备进一步集成

11、 Web 服务器。例如，Square D 公司已经有一个具备 Ethernet 连接接 口的发动机控制中心，并正在准备开发一种内藏 Web 服务器连接接口的变速装置。内藏 Web 服务器所体一风的益处包括开放网络、 商业工具的影响、 客户机/服务器关系。 在过去，工业用户可能会有代表性地询问一些有关 PLC 方面的信息，但在现在，由于新技 术的不断诞生和发展，工业用户很容易就可以得到有关这方面的信息。另一方面，随着芯片 和处理器大规模的生产，PLC 生产制造商能够生产并提供开放网络的产品，让工业用户花 较少的费用就能够购买到功能非常完善的 PLC 产品。 在为将 PLC 连接到 Etherne

12、t 和 Web 上提供技术支持方面， Schneider 公司已经成了先驱 者之一。该公司已经在该方面做了大量的工作，取得了很好的成果，在一次展览会上， Schneider 公司还向工业用户展示了他们有关透明工厂的观念。另外，Schneider 公司最近还 推出了基于 Modicon 公司的 Momentum MIE 系列处理器的适配器， 该适配器提供了标准 IEC 程序控制性能，进一步为 e-制造提供了完美的解决方案。该适配器还提供了将智能化 I/O 系 统和其他现场过程控制设备连接到 Internet 和 Ethernet 的能力，现场过程控制设备包括所有 功能化实时过程控制器。 同样，其

13、他许多公司也已经推出了 Ethernet 通信接口模件。例如，来自于 IDEC 公司的 OpenNet PLC 控制器所提供的通信接口，实现了与 DeviceNet、LonWorks 和 Interbus 等现场 总线设备的兼容。该控制器利用一个 Interbus 远程 I/O 主卡件能够处理不超过480点本地I /O 和512点远程数字量 I/O。四PLC 的发展前景 PLC 市场份额将会继续扩大。首先，PLC 会提供稳定的控制响应， 第二， 高度的可靠性。PLC有着其它控制产品，如工控机，DCS，单片机等控制产品，所无法替代的特性。但是会朝着整合多种功能，更加开放的一体化的方向发展。一是更

14、多的高级功能，更简单快捷的 更多的高级功能， 更多的高级功能使用。 使用。传统 PLC 简单的逻辑控制功能已渐渐不能满足目前工控领域的要求，许多新的控制系统不再是简单的逻辑控制而已，增加了许多新的功能要求，如大量数据处理，存储，图形 处理，现地显示等，除了要求功能的强大，许多工程开发人员，以及最终用户，还希望控制 系统的结构更为简单，开发使用过程更为快捷，对其他控制系统兼容性，开放性更强。二是更强的通讯功能，更好的开放性。更强的通讯功能，更好的开放性。近几年来，随着互联网技术的普及与推广，以太网也得到了飞速发展，特别是以太网通讯速率的提高、以太网交换技术的发展，给解决以太网的非确定性问题带来了新的契机：首先，以太网的通信速率一再提高，从10Mbps，到 100Mbps 甚至到10Gbps； 其次，以太网交换机为连接在其端口上的每个网络节点提供了 独立的带宽，连接在同一个交换机上的不同的设备不存在资源的争夺，这就相当于每个 设备独占一个网段；第三，全双工技术又为每个设备与交换机端口之