PLC的发展
扫描二维码
随时随地手机看文章
1968年,通用汽车公司的油压部门确立了第一个可编程控制器的标准,他们的目的是消除既复杂又昂贵的继电器控制系统。该设计规格需要固态系统和电脑技术,并要求能够在工业环境中生存,也能够方便地编程,并且可以重复使用。到1969年,第一个PLC诞生。当时称为可编程控制器,英文是Programmable Controller,缩写为PC。由于第一代PLC是为了取代继电器的,因此,采用了梯形图语言作为编程方式,形成了工厂的编程标准。这些早期的控制器满足了最初的要求,并且打开了新的控制技术的发展的大门。在很短的时间,PLC就迅速扩展到食品、饮料、金属加工、制造和造纸等多个行业。PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模分为微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。各种规模分类标准如附表所示。一套典型的PLC通常包括CPU模块、电源模块和一些输入/输出模块,这些模块被插在一块背板上。如果配置增加,可能会包括一个操作员界面、监控计算机、通讯模块、软件以及一些可选的特殊功能模块。可编程控制器不仅容易安装,占用空间小,能源消耗小,带有诊断指示器可以帮助故障诊断,而且可以被重复使用到其它的项目中去。尽管有PLC的功能,如运行速度、接口种类、数据处理能力已经获得了很大的提高,但PLC一直保持了其最初设计的原则,那就是简单至上的原则。
今天的PLCPLC的技术从诞生之日起,就不停地发展。这些发展不仅改进了PLC的设计,也改变了控制系统的设计理念。过去,PLC适用于离散过程控制,如开关、顺序动作执行等场所,但随着PLC的功能越来越强大,PLC也开始进入过程自动化领域。
PLC分类PLC种类 外观 典型I/O点数范围 典型应用微型PLC 固定I/O点,砖块式 <32点 替代继电器,分布式I/O小型PLC 砖块式,模块式 33-128点 工业机器开关控制和商业用途中型PLC 模块式,小机架 129-512点 复杂机器控制和一些分布式系统大型PLC 大机架 >513点分布式系统,监控系统PC插卡式PLC ISA或PCI总线卡式 >129点机器控制,监控系统PC兼容控制器 模块式,大或小机架 >129点机器控制,监控系统。
采用新的先进的微处理器和电子技术达到快速的扫描时间;·小型的、低成本的PLC,可以代替四到十个继电器;·高密度的I/O系统,以低成本提供了节省空间的接口;·基于微处理器的智能I/O接口扩展了分布式控制能力,典型的接口如PID,网络,CAN总线,现场总线,ASCII通信,定位,主机通讯模块和语言模块(如BASIC,PASCALC)等;·包括输入输出模块和端子的结构设计改进,使端子更加集成;·特殊接口允许某些器件可以直接接到控制器上,如热电偶、热电阻、应力测量、快速响应脉冲等;·外部设备改进了操作员界面技术,系统文档功能成为了PLC的标准功能。以上这些硬件的改进,导致了PLC的产品系列的丰富和发展,使PLC从最小的只有10个I/O点的微型PLC,到可以达到8000点的大型PLC,应有尽有。这些产品系列,用普通的I/O系统和编程外部设备,可以组成局域网,并与办公网络相连。整个PLC的产品系列概念对于用户来说,是一个非常节约成本的控制系统概念。
PLC的软件进展与硬件的发展相似,PLC的软件也取得了巨大的进展,大大强化了PLC的功能:·PLC引入了面向对象的编程工具,并且根据国际电工委员会的IEC61131-3的标准形成了多种语言;· 小型PLC也提供了强大的编程指令,并且因此延伸了应用领域;·高级语言,如BASIC,C在某些控制器模块中已经可以实现,在与外部通讯和处理数据时提供了更大的编程灵活性;·梯形图逻辑中可以实现高级的功能块指令,可以使用户用简单的编程方法实现复杂的软件功能;·诊断和错误检测功能从简单的系统控制器的故障诊断扩大到对所控制的机器和设备的过程和设备诊断;·浮点算术可以进行控制应用中计量、平衡和统计等所牵涉的复杂计算;·数据处理指令得到简化和改进, 可以进行涉及大量数据存储、跟踪和存取的复杂控制和数据采集和处理功能。尽管PLC比原来复杂了很多,但是,他们依然保持了令人吃惊的简单性,对操作员来说,今天的高功能的PLC与30年前的PLC一样那么容易操作,甚至更为简单。