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PLC技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用趨勢(shì)
發(fā)布者:泉州風(fēng)騰自動(dòng)化設(shè)備有限公司  發(fā)布時(shí)間:2023-02-14 11:27:49

PLC技術(shù)的三大發(fā)展趨勢(shì)分析

PLC發(fā)展至今已有近40年的歷史,隨著半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)控制領(lǐng)域已有翻天覆地的變化,PLC亦在不斷的發(fā)展,正朝著新的技術(shù)發(fā)展。

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一是PLC網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展,其中有兩個(gè)趨勢(shì):一方面,PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)不再是自成體系的封閉系統(tǒng),而是迅速向開(kāi)放式系統(tǒng)發(fā)展,各大品牌PLC除了形成自己各具特色的PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),完成設(shè)備控制任務(wù)之外,還可以與上位計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)信息交流,成為整個(gè)信息管理系統(tǒng)的一部分;另一方面,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)得到廣泛的采用,PLC與其他安裝在現(xiàn)場(chǎng)的智能化設(shè)備,比如智能化儀表、傳感器、智能型電磁閥、智能型驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等,通過(guò)一根傳輸介質(zhì)(比如雙絞線、同軸電纜、光纜)連接起來(lái),并按照同一通信規(guī)約互相傳輸信息,由此構(gòu)成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)與單純的PLC遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)相比,配置更靈活,擴(kuò)容更方便,造價(jià)更低,性能價(jià)格比更好,也更具開(kāi)放意義。

二是PLC向高性能小型化方向發(fā)展。PLC的功能正越來(lái)越豐富,而體積則越來(lái)越小。比如三菱的FX-1S系列PLC,最小的機(jī)種,體積僅為60×90×75mm,相當(dāng)于一個(gè)繼電器,但卻具有高速計(jì)數(shù)、斜坡、交替輸出及16位四則運(yùn)算等能力,還具有可調(diào)電位器時(shí)間設(shè)定功能。PLC已不再是早期那種只能進(jìn)行開(kāi)關(guān)量邏輯運(yùn)算的產(chǎn)品了,而是具有越來(lái)越強(qiáng)的模擬量處理能力,以及其他過(guò)去只有在計(jì)算機(jī)上才能具有的高級(jí)處理能力,如浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算、PID調(diào)節(jié)、溫度控制、精確定位、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等。從這種意義上說(shuō),PLC系統(tǒng)與DCS(集散控制系統(tǒng))的差別已經(jīng)越來(lái)越小了,用PLC同樣可以構(gòu)成一個(gè)過(guò)程控制系統(tǒng)。

三是PLC操作向簡(jiǎn)易化方向發(fā)展。目前PLC推廣的難度之一就是復(fù)雜的編程使得用戶望而卻步,而且不同廠商PLC所用編程的語(yǔ)言也不盡相同,用戶往往需要掌握多種編程語(yǔ)言,難度較大。PID控制、網(wǎng)絡(luò)通信、高速計(jì)數(shù)器、位置控制、數(shù)據(jù)記錄、配方和文本顯示器等編程和應(yīng)用也是PLC程序設(shè)計(jì)中的難點(diǎn),用普通的方法對(duì)它們編程時(shí),需要熟悉有關(guān)的特殊存儲(chǔ)器的意義,在編程時(shí)對(duì)它們賦值,運(yùn)行時(shí)通過(guò)訪問(wèn)它們來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的功能。這些程序往往還與中斷有關(guān),編程的過(guò)程既繁瑣又容易出錯(cuò),阻礙了PLC的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。PLC的發(fā)展必然朝著操作簡(jiǎn)易化方向邁進(jìn),比如使用編程向?qū)Ш?jiǎn)化對(duì)復(fù)雜任務(wù)的編程,在這一點(diǎn)上西門子就充當(dāng)了先行者,西門子S7-200的編程軟件設(shè)計(jì)了大量的編程向?qū)?,只需要在?duì)話框中輸入一些參數(shù),就可以自動(dòng)生成包括中斷程序在內(nèi)的用戶程序,大大方便了用戶的使用。



PLC行業(yè)應(yīng)用趨勢(shì)分析

伴隨著日益上升的消費(fèi)需求,外國(guó)直接投資流入中國(guó)升速,推進(jìn)了中國(guó)的制造業(yè),緊接著推動(dòng)了PLC在中國(guó)的市場(chǎng)的發(fā)展。

近年來(lái)中國(guó)OEM機(jī)械廠家一直忙于提高國(guó)產(chǎn)機(jī)械的自動(dòng)化水平,減少對(duì)國(guó)外高端機(jī)械產(chǎn)品的依賴。因此,PLC作為典型控制產(chǎn)品,在紡織機(jī)械、塑料機(jī)械、印刷機(jī)械、食品機(jī)械、包裝機(jī)械、起重機(jī)械、機(jī)床和化工機(jī)械等諸多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。受危機(jī)的影響,中國(guó)OEM市場(chǎng)全面低迷,尤其是2008年下半年至2009年上半年,成本上升、出口銳減和內(nèi)需萎縮導(dǎo)致中小企業(yè)大量倒閉,部分行業(yè)大企業(yè)嚴(yán)重開(kāi)工不足,直接影響了該市場(chǎng)對(duì)PLC的需求。其中最大的OEM市場(chǎng)——紡織機(jī)械的PLC應(yīng)用規(guī)模降低到2.67億元,萎縮近50%。使得深耕于該行業(yè)的PLC廠商都遭受重創(chuàng)。另外經(jīng)濟(jì)低迷導(dǎo)致需求的下降,在電梯、紡織機(jī)械、建筑機(jī)械、電源設(shè)備、造紙機(jī)械、電子制造設(shè)備、物料搬運(yùn)、機(jī)床、HVAC、塑料機(jī)械、橡膠機(jī)械等應(yīng)用中呈負(fù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。縱觀2009年,PLC在大部分OEM行業(yè)的應(yīng)用都維持低迷的態(tài)勢(shì),只有少數(shù)如食品機(jī)械和包裝機(jī)械等受經(jīng)濟(jì)周期影響不大的行業(yè)仍能保持一定的增長(zhǎng)。但是,一些行業(yè)如,汽車、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、礦業(yè)、市政等直接受國(guó)家刺激政策的拉動(dòng),PLC需求不減,成為PLC穩(wěn)步增長(zhǎng)的中堅(jiān)力量。

冶金行業(yè)是應(yīng)用PLC最多的項(xiàng)目型市場(chǎng),以大、中型PLC為主,由于產(chǎn)能過(guò)剩、需求萎縮和價(jià)格下降,也使得PLC在該行業(yè)繼續(xù)保持低迷的態(tài)勢(shì)。

PLC的未來(lái)發(fā)展除了產(chǎn)品本身的發(fā)展,更大程度上取決于用戶和市場(chǎng)的發(fā)展,任何產(chǎn)品存在的根本在于用戶和市場(chǎng)的需求。隨著經(jīng)濟(jì)的回暖和國(guó)家政策的推動(dòng),自動(dòng)化產(chǎn)品市場(chǎng)的需求持續(xù)旺盛。特別是在低碳時(shí)代,制造企業(yè)充分認(rèn)識(shí)到了自動(dòng)化產(chǎn)品的作用,以及其對(duì)于企業(yè)利潤(rùn)和在競(jìng)爭(zhēng)激烈的全球市場(chǎng)中取得成功的貢獻(xiàn),因而繼續(xù)在自動(dòng)化設(shè)備上加大資本投資。PLC產(chǎn)品可以用于離散、制程和混合式自動(dòng)化產(chǎn)品領(lǐng)域,并在各個(gè)制造行業(yè)保持穩(wěn)固增長(zhǎng)?;趯?duì)更高自動(dòng)化程度和更高能效的需要,制造業(yè)會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用PLC。在制造過(guò)程中,以最低生產(chǎn)設(shè)備生命周期成本來(lái)實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性和靈活性的日益增加的需求,給PLC的創(chuàng)新與發(fā)展提供了不竭的動(dòng)力。一些新興行業(yè)的運(yùn)用以及新能源產(chǎn)生、儲(chǔ)存和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要,無(wú)疑給PLC帶來(lái)了巨大的機(jī)遇,特別是在OEM、樓宇自控等低迷的行業(yè)中,將會(huì)有很大的起色。

在PLC市場(chǎng)內(nèi),小型PLC占據(jù)最高的比例——而在國(guó)外,往往中型比例更高。這是典型的國(guó)情所決定的,設(shè)備較為低端,控制需求不高。但是這種情況只是表面,一些核心的情況正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。首先是國(guó)內(nèi)用戶對(duì)小型PLC的利用已經(jīng)到了一種非常高的水平,很多小型PLC在履行中型PLC的職能。此外,中型PLC的比例在逐年提高。中國(guó)市場(chǎng)在過(guò)去10~20年,完成了從沒(méi)有自動(dòng)化,到小型PLC成為主流的轉(zhuǎn)變。在未來(lái),相信是從小型PLC到中型(或者小型的自我改進(jìn))的轉(zhuǎn)變。

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