PLC科技前沿介绍

1、PLC的最大发展趋势Ethernet 技术的扩展 与进一步容纳Web 技术综述Ethernet 是当前广泛使用， 采用共享总线型传输媒体方式的局域网。通过在 PLC上提供 Ethernet 接口部件， 可以使 PLC具有网络通信的功能， PLC内藏 Web 服务器，可以让 PLC具有更强大的功能。相关技术热点及发展趋势在为将 PLC 连接到 Ethernet 和 Web 上提供技术支持方面， 很多公司都进行了大量的研究，而且也推出了相应的产品。Schneider公司是这方面的先驱者。最近，该公司推出了一种运行于 Premium PLC 平台的新型快速 Ethernet(100 Mb/s)模件。

2、该模件为 PLC 能够连接到 TCP/IP 的 Ethernet 提供了全双工自适 10/100Mb/s的连接速度，现场过程控制器之间可以共享实时数据信息，自动扫描Momentum I/O 模件和其他任何基于Modbus 通信协议的现场控制设备，采用一个嵌入式Web 服务器提供 HTML 通信服务，同时提供了SNMP 用于标准网络通信管理。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。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

3、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。几年前， Rockwell 自动化公司也在其 PLC产品中提供了 Ethernet接口，而且正在坚定不移地稳步提高Ethernet的功能特性。该公司最近已经公布了一种柔性 I/O模件解决方案，这种柔性 I/O模件利用非专利版本的 Ethernet技术能够提供实时过程控制性能。 A-B 公司提供的 1756型ControlLogix I/O 也是基于标准 Ethernet TCP/IP和UDP数据传输协议的组件，其应用层使用了一种开放式、

4、面向对象、基于生产者 / 消费者的技术。这种技术在 ControlNet、DeviceNet和FF现场总线 H1网络系统中也能够找到。 Rockwell 自动化公司在其产品中也积极地增加了对Ethernet 连接性能的支持，包括专门提供用于ControlLogix 的Ethernet/IP 、FLEX I/O、MicroLogix 和PanelView系列产品。类似产品还有 ProcessLogix、PLC和SLC 500过程控制器系列。通过进一步改进和提高，其产品能够同时支持隐式和显式两种数据信息的传输，借助于隐式数据信息传输方式， 其数据字段仅仅包含了实时I/O 数据信息。在Control

5、Logix Ethernet/IP 阵容中包含了一个 Ethernet/IP 桥路模件、一个 Ethernet/IP 通信接口模件、RSLinx软件包和一个 Ethernet/IP 通信接口收发器。 FLEX I/O网络接口模件适合于 Ethernet/IP ，包括一个10/100Mb/s Ethernet/IP，包括一个 10/100Mb/s Ethernet/IP光纤适配器。对于 MicroLogix 、CompactLogix 、SLC500过程控制器和其他利用DF1协议的过程控制设备，支持显式数据信息传输方式的是1761-NETENI Ethernet 接口Sierra公司所提供的 8

6、051 型工业通信桥路能够让彼此之间互不兼容的 PLC、DCS、RTU和SCADA系统很好地集成在一起。这种工业通信桥路通过 RS-232、422 、485，或者 Ethernet 通信链路实现了高速网络应用。该桥路控制器同时提供8个RS-232串行通信接口， 2个RS-485/422 隔离串行通信接口， 2个10Base-T Ethernet 接口，以及一个用于冗余热备份桥路的连接器。来自于 ProSoft 公司的多制造商接口套装组件为A-B 公司的 PLC、SLC、ControlLogix 和 FLEX I/O （包括 1771、 1746 、1765 和 1794 ）平台提供了串行通信能

7、力。每一个模件包含了一个80386处理器，并同时嵌入有 DOS 操作系统，因而，可以被看作是具有I/O 能力的工业 PC，另外，该控制器同样具有“A>”磁盘操作提示符，以及Autoexec.bat 和 Config.sys 文件。应用程序可以是从简单的ASCII通信到复杂的 32 位控制算法。从事运动控制方面研究的公司 Giddings & Lewis 也为其 PiC（可编程工业控制）和 MMC（机械与运动控制）系列应用于运动控制方面的产品增加了 Ethernet TCP/IP 接口。这些单元部件提供了可以连接到工厂内部 Intranet 和 Internet 的能力，允许现场过

8、程控制器之间共享数据信息。现场过程控制器与工业 PC之间通常采用 OPC 服务器设备驱动程序来连接实时数据信息，利用 Ethernet 网络系统和 Web 技术可以进行远程文件传输、程序设计和系统维护A公司为其 D2-240 和 D2-250 型 PLC推出了一种新的 Ethernet 远程主模件（ H2-ERM）。这种新模件通过高速Ethernet 链路可以将本地 CPU基本单元连接到远程从 I/O 子系统。每个模件能够支持 16 个附加的 DL205 模件单元、 16 个终结器 I/O子系统、4 个全扩展 DL405 子系统，或者此 3 种类型中任何之间的混合体。使用五类 UTP 电缆连接

9、的子系统内部之间不能超过100m 。采用中继器可以对传输距离和节点数量进行扩展，若采用光纤传输介质其距离能够达到2000m 。Advantech 公司最近推出了 WebLink 2040/SDA 产品，该产品嵌入了 Web 服务器软件，通过它可以将任何机器、过程控制器和智能传感器与基于 Web 技术的 HMI-SCADA 软件一起连接到 Internet 或者 Intranet 。该产品还可以允许工业用户从全球范围内的任何地方通过 Internet 安全访问实时数据信息， 以便监视和控制任何现场过程设备或者系统。此外，通过该公司的 Advantech Studio 套装软件可以让工业用户在任何

10、时候、 任何地方就能够将所完成的实时动态图形画面、趋势记录、报警记录、报表和配方转换到标准浏览器。来自 Newport 公司的 Web 服务器模件是 iServer，该模件有可能实现将现有的 PLC 和其他控制设备连接到 Internet 。这种 DIN 架装式模件单元允许不超过 32 个具有串行通信接口的控制设备连接到Ethernet 和 Internet ，担当一种 Web 服务器和与 RS-232、422、485兼容的 Ethernet 串行桥路但是，并非所有 PLC通信性能的改善都是针对 Ethernet 或者 Internet 的。不久前，Rockwell 自动化公司就针对 Cont

11、rolNet 公布了新版本并适用于 A-B 公司的 PLC-5C现场控制器和 SLC 500 适配器模件。1747-ACN15 和 1747-ACNR15 适配器模件为 SLC（1746 ）I/O 所提供的确定性和非确定性网络连接特性现在与其 PLC-5C现场控制器完全兼容。Moeller 电子公司先前一直采用具有自主版权的通信协议，而现在也已经开始转向开放网络协议。他们所推出的被叫做 XI/ON 的新一代 I/O 结构体系将成为其 PLC开发完整的一部分。 利用该结构体系可以进行片段和模块式的设计工作， 它所集成的网关允许连接到 Ethernet 、 Profibus-DP 、DeviceN

12、et 、CANOpen 以及更多的网络系统。PLC相关通信性能的增强除体现在硬件方面以外， 还充分体现在软件方面。例如，KEPware 公司为其 KEPserverEX系列产品推出了新一代 32 位 Control-Logix Ethernet OPC 服务器驱动程序。该 OPC 驱动程序软件改善了 OPC和 DDE 客户与 A-B 公司的 ControlLogix 现场控制器之间的速度和连通性； 还提供了一套灵活的人机界面；可以自由利用 A-B 公司的 OPC 服务器套件。它还包括 PLC5/SLC505 Ethernet 驱动程序。它也进一步优化了 1756 的 ENET 接口，改善了通信

13、性能，并支持该公司的自动化标识符数据库。存在问题及最新研究进展在 PLC实现网络通信功能时，也有相应的问题存在。问题一：Ethernet 作为 PLC 的通信标准时，仍存在通信协议问题。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行对话一样。因此，协议就是设备之间相互通信的语言。针对问题的解决方案：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。问题二：

14、当 PLC具有通信功能时， 就会带来一系列的信息安全问题。 比如黑客入侵，网络病毒影响。而且如果网络系统瘫痪，那么将会带来严重的损失。针对问题的解决方案：为了防止黑客进入到控制系统中去，还必须安装一套安全性能较好的防火墙软件。 SoftPLC 公司在网络安全性方面投入了极大的热情和兴趣，他们将一个具有实时和确定性的Java 虚拟机器嵌入到过程控制器中去。Java 使其不仅能够运行基于Web 的 Active X 控件对象，同样也能够运行Servlets 。Servlets 是个运行于 Web 服务器任务高度集成在一起，能够提供动态Web 页面内容。 Servlets 程序代码清晰可见、面向对象

15、设计、模件化，开发起来非常简单明了，Servlets 也提供了数据信息安全性能， 允许进一步限制实时数据信息，如仅仅是所选定的工业用户， 或者是所选定的注册数据信息。如果过程控制器被有效地连接到Internet ，那么安全性对其是非常的重要。黑客入侵的解决方案还可以采用冗余。在过程控制器中采用冗余IP 地址、冗余网络系统、冗余通信电缆，以及热备份等方式，当突发事件发生时能够很好地为过程控制系统提供服务Omron 公司在其产品中提供了全部Ethernet 连接能力，借助于TCP/IP 数据传输协议，其产品完全适合于所有Ethernet 技术规范。另外，该公司最近还发布了几个新的基于Profibu

16、s-DP 的产品。在 CS1控制器平台上，提供了主单元部件允许建立在Profibus-DP 网络上所有过程控制器设备在亡命产台上的运行特性；同时还提供了一套新的Sycon-DP 组态工具软件包，允许工业用户很容易就能够进行过程控制系统的组态和网络的委托管理；此外，一种新的多 I/O 终端可以作为 Profibus-DP 从部件，所组成的通信单元提供了一个接口用于连接一个或者更多的 I/O 模件单元，有 Ethernet 技术规范。另外，该公司最近还发布了几个新的基于 Profibus-DP 的产品。在 CS1 控制器平台上，提供了主单元部件允许建立在 Profibus-DP 网络上的所有过程控

17、制器设备在该平台上的运行特性；同时还提供了一套新的Sycon-DP 组态工具软件包，允许工业用户很容易就能够进行过程控制系统的组态和网络的委托管理；此外，一种新的多 I/O 终端可以作为 Profibus-DP 从部件，所组成的通信单元提供了一个接口用于连接一个或者更多的 I/O 模件单元，与该公司的 C200H 系列 PLC还能够很好地结合在一起工作结论及思考面对激烈市场竞争所带来的局面， 企业只有紧紧把握市场运行的脉搏，充分结合自身的特点，面向世界经济的大潮，不断融入新技术、新方法，推陈出新。同时，随着 PLC供应商的不断努力，并进一步在 e-制造和 e-控制技术方面实现新的突破，所推出的

18、新一代 PLC 将能够更加满足各种工业自动化控制应用的需要。在 PLC 上使用 Ethernet 技术与 Web 技术，可以极大地增强PLC的功能，同时使 PLC在使用与维修方面也变的极其方便， 顺应了时代发展的趋势， 虽然暂时增加了 PLC 的制造复杂程度， 但是从长远的角度考虑，这样的 PLC 会在实际应用中占有越来越大的比重。而且随着制造工艺的发展， PLC的制造工艺也会在将来变得简单。出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付