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PLC未來發展前景趨勢分析

時間:2014-08-09 09:41 來源:ob体育竞彩作者:chenhua

下一代PLC發展的趨勢分析

　　外觀：小型化、模塊化、集成化

　　外形、體積縮小，意味著便於安裝維護，係統集成時占用櫃體空間就越少。

　　體積小並不意味著用戶對功能的要求在降低，相反用戶對於功能的要求越來越多，這就意味著產品的集成度要求更高。下一代PLC應集成更多的操作與維護功能，如內置CPU顯示屏，可快速訪問各種文本信息和詳細的診斷信息，以提高設備的可用性，同時也便於全麵了解工廠的所有信息；集成短接片，方便用戶更為靈活便捷地建立電位組；集成DIN導軌，能夠快速便捷地安裝自動斷路器、繼電器之類的其它組件；靈活電纜存放方式，憑借預先設計的電纜定位槽裝置，即使存放粗型電纜，也可以輕鬆地關閉模塊前蓋板；集成屏蔽夾，對模擬量信號進行適當屏蔽，可確保高質量地識別信號並有效防止外部電磁幹擾。

　　在結構上，用戶充分認可PLC模塊化帶來的靈活擴展性。為滿足各種自動化應用的需求，各種帶CPU和存儲器的智能I/O模塊，既能擴展PLC功能，又使用靈活，延伸了PLC的應用範圍。對於模塊化的設置，用戶要求模塊間的連接要可靠牢固，具有一定程度的抗振動，接線方式最好是用可插拔的端子，換模塊時無需借助任何工具即可實現快速安裝；設置預接線位置，通過帶有定位功能轉向布線係統，無論是初次布線還是重新連接，快速便捷；插拔端子的接線最好是用螺絲刀進行而非焊接式；標準前連接器，這樣不僅極大簡化了電纜的接線操作，同時還節省了更多的接線時間。在模塊化設計及產品的可靠性方麵，西門子PLC始終走在前列。S7-300是模塊化中型PLC係統，各模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的係統。

　　性能：更快、更可靠、更智能、更多功能

　　隨著計算機技術的快速發展並進入自動化領域，“32位處理器，納秒級的處理速度，數萬I/O點”，用戶相信這些第五代PLC已經具備的特點，將以“更快”的方式體現在下一代PLC中，從而讓未來的PLC擁有PC一樣的運算能力和數據處理能力。

　　PLC以可靠性高、抗幹擾能力強而著稱，但現代工業對可靠性要求越來越高，用戶仍然希望下一代PLC的故障檢測與處理能力將會更強。據統計，在PLC控製係統的故障中，CPU和I/O僅占20%，而輸入輸出設備、線路故障占80%。前者可通過PLC軟件本身的軟硬件實現檢測、處理，而外圍故障須加強研製、發展用於檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高係統的可靠性。

　　據統計，基於PLC的運動控製器占據了通用運動控製器的半壁江山，這些產品是通過在PLC的平台上，添加驅動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控製模塊，在為各種機械設備提供邏輯控製的同時，提供運動控製功能。未來，用戶建議下一代PLC能夠將運動控製功能直接集成到PLC中，而無需使用其他模塊，建議運動控製的功能越來越強，能夠連接各種模擬量驅動，支持轉速軸和定位軸等。

　　多種自動化技術的深入應用，已經為各種控製融合創造了條件。為適合更多設備的應用，用戶展望下一代PLC將具有更高的硬件軟件的集成度。比如，PLC實現與CIM、機器人、CAD/CAM、個人計算機、MIS結合，使PLC在工廠自動化的未來發展中占有更加重要地位。

　　此外，用戶要求新一代產品具備更好的向上兼容性，便於係統的無縫升級，從而在最大程度上確保投資回報和投資安全性。

　　如今PLC應用領域早已超越了開關量、邏輯控製和離散量監控，已發展成為具有邏輯控製功能、過程控製功能、運動控製功能、數據處理功能、聯網通信功能的多功能控製器，具有越來越強的模擬處理能力，以及其他過去隻有在計算機才能具有的高級處理能力，如浮點數運算、PID調節、溫度控製、精確定位、步進驅動、報表統計等。從這種意義上說，未來的PLC將從“控製器”晉升為新一代多功能控製平台。羅克韋爾的LOGIX平台、歐姆龍的NJ平台都這種趨勢的代表。

　　通訊：開放化、網絡化、無線化

　　為適應信息化發展趨勢，如今PLC網絡係統已經不再是自成體係的封閉係統，而是迅速向開放式係統發展，各大品牌PLC除了形成自己各具特色的PLC網絡係統，完成設備控製任務之外，還可以與上位計算機管理係統聯網，實現信息交流，成為整個信息管理係統的一部分。另一方麵，現場總線技術得到廣泛的應用，PLC與其他安裝在現場的智能化設備，比如智能化儀表、傳感器、智能型驅動執行機構等，通過一根傳輸介質連接，並按照同一通信規約互相傳輸信息，由此構成一個現場工業控製網絡，該網絡與單純的PLC遠程網絡相比，配置更靈活，擴容更方便，造價更低，性能價格也更好，更具有開放意義。

　　隨著多種控製設備協同工作的迫切需求，對PLC的Ethernet擴展功能以及進一步兼容Web技術提出了更高的要求。通過集成Web Server，用戶可以無需親臨現場，即可通過Internet瀏覽器隨時查看CPU狀態，過程變量以圖形化方式進行顯示，簡化了信息的采集操作。基於此要求，用戶認為S7-1200為代表的新一代小型PLC，以太網接口已成標配，工業網絡已經不再是初期的奢侈品，而是現代工業控製係統的基礎，這代表著以PLC為代表的控製係統正在從基於控製的網絡，發展成為基於網絡的控製。

　　甚而有用戶認為，“銅退光進”、“銅退無線進”的網絡通訊時代應引發新一代PLC硬件上的革命，那就是輸入輸出部分應該與PLC分離，直接留在現場底層，通過光纖或無線與PLC以一種新標準的工業信號連接，這樣的PLC將回歸它的“可編程邏輯過程控製”本質功能。未來，PLC與智能手機的互聯，甚至配置WIFI，更會帶來工業現場的無線化變革。

　　編程軟件：簡單化、平台化

　　用戶對於編程軟件反映最多的問題是沒有統一的標準。一位工程師訴苦說：“踏入工控行業，天天和各種工控產品打交道，電腦上安裝了很多的軟件，很不方便，更加煩惱的是每次重新安裝係統的時候，都要把所有的軟件重新安裝一次，浪費很多的時間。”在實際工作中，有工程師反映前幾天用PLC的編程軟件寫一個程序，過幾天又要用上位機組態軟件開發SCADA係統，到了現場還要使用驅動軟件設置和調試驅動設備。這樣不但需要安裝和學習不同軟件平台，還要在不同軟件平台之間配置複雜的通訊，重複輸入相關數據並進行傳送數據，這樣既直接影響到工作效率的提升也容易出現人為的錯誤。因此，希望自動化廠商推出的軟件平台可以兼容其相關的自動化和驅動產品，以減少複雜應用的問題。