淺談PLC今后的發(fā)展趨勢(shì)

可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)，一種具有微處理器的數(shù)字電子設(shè)備，用于自動(dòng)化控制的數(shù)字邏輯控制器，可以將控制指令隨時(shí)加載存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)與運(yùn)行。可編程控制器由內(nèi)部CPU，指令及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、輸入輸出單元、電源模塊、數(shù)字模擬等單元所模塊化組合成。PLC可接收(輸入)及發(fā)送(輸出)多種類(lèi)型的電氣或電子信號(hào)，并使用他們來(lái)控制或監(jiān)督幾乎所有種類(lèi)的機(jī)械與電氣系統(tǒng)。

目前，PLC控制器在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、輕紡、交通運(yùn)輸及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，PLC應(yīng)用情況大致可總結(jié)為以下幾類(lèi)：

1、開(kāi)關(guān)量控制

PLC控制開(kāi)關(guān)量的能力是很強(qiáng)的。所控制的入出點(diǎn)數(shù)幾乎不受限制，所控制的邏輯問(wèn)題可以是多種多樣的：組合的、時(shí)序的、即時(shí)的、延時(shí)的、不需計(jì)數(shù)的、需要計(jì)數(shù)的、固定順序的、隨機(jī)工作的等，可以說(shuō)是，只要是現(xiàn)有的就均可進(jìn)行。并且，因?yàn)槠溆布Y(jié)構(gòu)是可變的，軟件程序是可編的，用于控制時(shí)，非常的靈活。所以，它可以適應(yīng)工作現(xiàn)場(chǎng)多變的情況，可隨時(shí)轉(zhuǎn)換，也因此備受工業(yè)行業(yè)的青睞。

2、模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。目前，不僅大型、中型機(jī)可以進(jìn)行模擬量控制，就是小型機(jī)，也能進(jìn)行這樣的控制。

3、運(yùn)動(dòng)控制

實(shí)際的物理量，除了開(kāi)關(guān)量、模擬量，還有運(yùn)動(dòng)控制。如機(jī)床部件的位移，常以數(shù)字量表示。運(yùn)動(dòng)控制的最有效的辦法是NC。這是50年代誕生于美國(guó)的基于計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)，目前已經(jīng)十分普及。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC控制器生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。

4、過(guò)程控制

過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專(zhuān)用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。

5、數(shù)據(jù)采集

隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)也是越來(lái)越大。龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，可以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集可以用計(jì)數(shù)器，累計(jì)記錄采集到的脈沖數(shù)，并定時(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。數(shù)據(jù)采集也可用A/D單元，當(dāng)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，再定時(shí)地轉(zhuǎn)存到DM區(qū)中去。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?/p>

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PLC控制器通信含PLC控制器間的通信及PLC控制器與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，PLC還可與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連接進(jìn)行通訊，可用計(jì)算機(jī)參與編程及對(duì)PLC進(jìn)行控制的管理，使PLC用起來(lái)更加方便。為了充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的作用，可實(shí)行一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制與管理多臺(tái)PLC，多的可達(dá)32臺(tái)。

PLC的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

無(wú)論今后如何發(fā)展，事物的優(yōu)秀的一面必然不會(huì)被掩藏，PLC亦是如此，不管未來(lái)如何發(fā)展，PLC穩(wěn)定的控制響應(yīng)以及其高度的可靠性必然會(huì)傳遞下去，由此可預(yù)見(jiàn)其未來(lái)的發(fā)展：一·向高速度、 大容量方向發(fā)展。

為提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲(chǔ)容量。目前，有的PLC的掃描速度可達(dá)0.1ms/k步左右。存儲(chǔ)容量方面，有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，有的公司已使用了磁泡存儲(chǔ)器或硬盤(pán)。

二·向體型的極端兩個(gè)方向發(fā)展。

當(dāng)前中小型PLC比較多，為了適應(yīng)市場(chǎng)的多種需要，今后PLC要向多 品種方向發(fā)展,特別是向超大型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展。現(xiàn)已有I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)的超大型PLC,使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲(chǔ)器。最小配置的/O點(diǎn)數(shù)為8 ~ 16點(diǎn), 以適應(yīng)單機(jī)及小型自動(dòng)控制的需要。

三·PLC大力開(kāi)發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力。

PLC廠商不斷開(kāi)發(fā)出許多功能模塊，如:奧越信的高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程1/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶CPU和存儲(chǔ)器的智能I/O模塊，既擴(kuò) 展了PLC功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。

四·增強(qiáng)外部故障的檢測(cè)與處理能力。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明:在PLC控制系統(tǒng)的故障中, CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線(xiàn)路占5%。前兩項(xiàng)共20%故障屬于PLC的內(nèi)部故障;其余80%的故障屬于PLC的外部故障。因此，PLC生產(chǎn)廠 商都致力于研制、發(fā)展用于檢測(cè)外部故障的專(zhuān)用智能模塊，以期進(jìn)-步提高系統(tǒng)的可靠性。

五是編程語(yǔ)言多樣化。

在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)，PLC的編程語(yǔ)言也越來(lái)越豐富,功能也不斷提高。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語(yǔ)言外，陸續(xù)出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語(yǔ)言、面向過(guò)程控制的流程圖語(yǔ)言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語(yǔ)言等。多種編程語(yǔ)言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的-種趨勢(shì)。