本特利 330500-00-20
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近年來有單機支持300回路和65000點I/O的大型系統對應中型PLC以上,均采用16位~32位CPU,微、小型PLC原采用8位CPU,現在根據通訊等方面要求,有的也改用16位~32位CPU。由于I/O
64點以下PLC銷售額占整個PLC的47%,64點~256點的占31%,合計位整個PLC銷售額的78%,所以對微、小型PLC應多加研究。
3.2 PLC的硬件
PLC控制器本身的硬件采用積木式結構,各廠家產品結構大同小異。以日本歐姆龍C200HE為例,為總線模板框式結構,基本框架(CPU母板)上裝有CPU模板,其它槽位裝有I/O模板;如果I/O模板多時,可由CPU母板經I/O擴展電纜連接I/O擴展母板,在其上裝I/O模板;另一種方法是配備遠程I/O從站等。這些都說明了PLC廠家將硬件各部件均向用戶開發,便于用戶選用,配置成規模不等的PLC,而且這種硬件配置的開放性,為制造商、分銷商(代理商)、系統集成商、終用戶帶來很多方便,為營銷供應鏈帶來很大便利,這是一大成功經驗。
PLC內的I/O模板,除一般的DI/DO、AD/DA模板外,還發展了一系列特殊功能的I/O模板,這為PLC用于各行各業打開了出路,如用于條形碼識別的ASCII/BASIC模板,用于反饋控制的PID模板,用于運行控制、機械加工的高速計數模板、單軸位置控制模板、雙軸位置控制模板、凸輪定位器模板、射頻識別接口模板等,這在以后還會有很大發展。另外在輸入、輸出的相關元件、強干擾場合的輸入、輸出電隔離、地隔離等方面也會更加完善。
PLC中的CPU與存儲器配合,完成控制功能。它與DCS系統處理溫度、壓力、流量等參數的系統不同,采用快速的巡回掃描周期,一般為0.1~0.2s,更快的則選用50ms或更小的掃描周期。它是一個數字采樣控制系統。
3.3 PLC的軟件
為了完成控制策略,為了替代繼電器,使用戶等完成類似繼電器線路的控制系統梯形圖,而編制了一套控制算能塊(或子程序),稱為指令系統,固化在存貯器ROM中,用戶在編制應用程序時可以調用。指令系統大致可以分為兩類,即基本指令和擴展指令。細分一般PLC的指令系統有:基本指令、定時器/計數器指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉換指令、BCD運算指令、二進制運算指令、增量/減量指令、邏輯運算指令、特殊運算指令等,這些指令多是類似匯編語言。另外PLC還提高了充足的計時器、計數器、內部繼電器、寄存器及存貯區等內部資源,為編程帶來*方便。
4 基于Windows的編程語言標準—IEC61131-3
由于各PLC廠家產品在指令系統上的差異及編程方法上用戶要求不同,近年來IEC制訂了基于Windows的編程語言標準IEC61131-3(1993年IEC頒布可編程序控制器的標準IEC1131),它規定了指令表(IL)、梯形圖(LD)、順序功能圖(SFC)、功能塊圖(FBD)、結構化文本(ST)五種編程語言。這包括了文本化編程(IL、ST)和圖形編程(LD、FBD)兩個方面,而SFC則在兩類編程語言中均可使用。IEC技術委員會(TC65)進來開展了 IEC61499項目,將IEC61131-3進行了擴展,它是針對通過通信網絡互聯的模塊化分布系統的體系結構的標準,將對IEC61131-3有所改善。這是以數字技術為基礎的可編程序邏輯控制裝置在高層次上走向開放性的標準化文件,是PLC發展的一大趨勢。
5 PLC的網絡及發展趨勢
一個或若干PLC與PC機聯出系統,PC機起到原編程器及人機界面操作站的作用,這20世紀90年代的新潮流,這樣為系統集成帶來了商機,同時編程軟件和人機界面軟件(監控軟件或稱組態軟件)及軟件接口(或稱驅動軟件)也得到了發展。
近年來,PLC廠家在原來CPU模板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎,逐漸增加了各種通訊接口,而且提供完整的通訊網絡。由于近來數據通訊技術發展很快,用戶對開放性要求很強烈,現場總線技術及以太網技術也同步發展,所以PLC構成的PCS系統比DCS的開放性所處的現狀稍好一些。目前羅克韋爾AB公司已形成了多層結構體系,即Ether Net、Device Net及Asi等現場總線(原DH+網也可兼容)。西門子公司在Profibus-DP通訊網絡及Profibus-FMS網絡以外,提出了S7 Routing網絡,即Profibus-DP和Industrial Enternet兩層結構。網絡還在發展,我國應已積極的姿態投入其中。
2001年我國機械工業成為工業發展新亮點,總產值比上年增長17.15%,汽車產量為世界*位,機床產量為*5位。機械工業利潤增長33.35%,占整個工業新增利潤六成多。出口同樣出現可喜的增長。現在機械工業提出要實施網絡化,對這一點,PLC從業人員應有清醒的認識,應對網絡化的開放性、網絡構成的性能/價格比和網絡的可*性、安全性、*性上特別下功夫。
網絡向上連是互聯網問題,向下連是現場總線問題,另外現有網絡能否用以太網“e網到底”方式、網絡采用客戶器/服務器方式、瀏覽器/服務器方式、生產者/消費者方式、接口軟件采用OPC方式等問題都有待進一步落實。PLC與智能MCC馬達控制中心、與數控機床配套的NC/CNC數控設備,以及與其它運行控制系統、電控設備、變頻器和軟起動器等連成系統;PLC要與DCS分工合作,充當DCS的遠程I/O站等;PLC要與IPC分工合作,除用IPC作人機界面外,作軟件PLC的I/O部件也是可行的;此外還有PLC與緊急停車安全系統(ESD,Emergency Shut Down Systems)的關系、與立體倉庫、機器人、CAD/CAM等等都要處理好關系。總之,PLC要兼容各種新技術,使PLC成為真正意義上的“電腦”。
PLC的應用領域是寬闊的,還有許多領域急待開拓,如用于海關過境車輛認證(深圳鹽田)、自動售藥(若干中藥店)在我國已有實例。另外,在離散事件系統中,如公路網交通流(車輛計數、乘客計數及停留時間計量)、物流系統、柔行制造系統(敏捷制造系統)及一切非標準隨服務系統中,均可以采用PLC,進而建模和采取對策并優化。PLC的前途一片美好,一切悲觀的論點是站不住腳的。至于技術進步,PLC與其它技術融合以至消失,那還需要一定的時間!
優勢產品:
l Invensys Foxboro(福克斯波羅):I/A Series系統,FBM(現場輸入/輸出模塊)順序控制、梯形邏輯控制、事故追憶處理、數模轉換、輸入/輸出信號處理、數據通信及處理等。
l Invensys Triconex: 冗余容錯控制系統、基于三重模件冗余(TMR)結構的現代化的容錯控制器。
l Westinghouse(西屋): OVATION系統、WDPF系統、WEStation系統備件。
l Schneider Modicon(施耐德*康):Quantum 140系列處理器、控制卡、電源模塊等。
l ABB:工業機器人備件DSQC系列、Bailey INFI 90等。
l Siemens(西門子):Siemens MOORE, Siemens Simatic C1,Siemens數控系統等。
l Motorola(摩托羅拉):MVME 162、MVME 167、MVME1772、MVME177等系列。
l XYCOM:I/O 、VME板和處理器等。
l GE FANUC(GE發那科):模塊、卡件、驅動器等各類備件。
l Yaskawa(安川):伺服控制器、伺服馬達、伺服驅動器。
l Bosch Rexroth(博世力士樂):Indramat,I/O模塊,PLC控制器,驅動模塊等。
l Woodward(伍德沃德):SPC閥位控制器、PEAK150數字控制器。
MOLEX 3070-GFIB123
MOLEX DNB00A-M500
MOLEX 114130K21M480
MOLEX 1547GCMB143
MOLEX 143051
MOLEX 35445SS
MOLEX 106000A01M310
MOLEX 1203RB163P
MOLEX 1447A123IN
MOLEX 1207A163
MOLEX HD-50120
MOLEX 1003-3PLG
Molex 0387409104
MOLEX 302000A01F3001