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PLC可编程序控制器的历史与展望
2006年2月27日 17:42  来源:北京泰科威科技有限公司  作者:卞正岗

1 引言

  可编程序控制器的英文为Programmable Controller,在二十世纪70-80年代一直简称为PC。由于到90年代,个人计算机发展起来,也简称为PC;加之可编程序的概念所涵盖的范围太大,所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器(PLC-Programmable Logic Controller),为了方便,仍简称PLC为可编程序控制器。有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统,强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了。

2 PLC的发展和市场情况

2.1 PLC的发展历史

  1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求,第二年美国数字公司研制出了第一代可编程序控制器,满足了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展,现在已有第五代PLC产品了。

  在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征的过程工业中,除了以连续量为主的反馈控制外,特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的—离散量的数据采集监视。由于这些控制和监视的要求,所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。在多年的生产实践中,逐渐形成了PLC、DCS与IPC三足鼎立之势。

  在80年代至90年代中期,是PLC发展最快的时期,年增长率一直保持为30~40%。由于PLC机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步,挤占了一部分DCS的市场(过程控制)并逐渐垄断了污水处理等行业,但是由于工业PC(IPC)的出现,特别是近年来现场总线技术的发展,IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场,所以近年来PLC增长速度,总的说是渐缓。目前全世界有200多厂家生产300多品种PLC产品,主要应用在汽车(23%)、粮食加工(16.4%)、化学/制药(14.6%)、金属/矿山(11.5%)、纸浆/造纸(11.3%)等行业。

2.2 PLC的市场情况

  国内PLC生产厂约30家,但没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品,还有一部分是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产,因此可以说PLC在我国未形成制造产业。作为原理、技术和工艺均无尖端技术难度的产品,只要努力,是能形成制造产业的。

  在PLC应用方面,我国是很活跃的,近年来每年约新投入10万台套PLC产品,年销售额30亿元人民币,应用的行业也很广。但是与其它国家相比,在机械加工及生产线方面的应用,还需要加大投入。我国市场上流行的有如下几家PLC产品:
(1) 施耐德公司,包括早期天津仪表厂引进莫迪康公司的产品,目前有Quantum、Premium、Momentum等产品;
(2) 罗克韦尔公司(包括AB公司)PLC产品,目前有SLC、Micro Logix、Control Logix等产品;
(3) 西门子公司的产品,目前有SIMATIC S7-400/300/200系列产品;
(4) GE公司的产品;日本欧姆龙、三菱、富士、松下等公司产品。

  PLC的市场的潜力是巨大的,不仅在我国,即使在工业发达的日本也有调查表明,PLC配套的机电一体化产品的比例占42%,采用继电器、接触器控制尚有24%。所以说,需要应用PLC的场合还很多,在我国就更是如此了。

  从技术创新的角度看,我国大中型企业还要大力发展CIMS(计算机集成制造系统),在机械制造厂要形成FMS柔性制造系统,PLC是基础,所以PLC市场是广阔的。

  PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点,这是它能持久的占有市场的根本原因,我们下面重点阐述几个问题,并研究其发展趋势。

3 PLC的硬件和软件

3.1 PLC的分类

PLC在90年代已经形成微、小、中、大、巨型多种PLC。按I/O点数分,可分为:
* 微型PLC: 32 I/O
* 小型PLC: 256 I/O
* 中型PLC: 1024 I/O
* 大型PLC: 4096 I/O
* 巨型PLC: 8195 I/O

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