自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)取代传统继电器控制装置以来,PLC得到了快速发展,在世界各地得到了广泛应用。同时,PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术、网络技术的不断发展和用户需求的不断提高,PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的PLC不再局限于逻辑控制,在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的
作用。
作为离散控制的首选产品,PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展,世界范围内的PLC年增长率保持为20%~30%。随着工厂自动化程度的不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大,近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓。但是,在中国等发展中国家PLC的增长十分迅速。综合相关资料,2004年全球PLC的销售收入为100亿美元左右,在自动化领域占据着十分重要的位置。
在引进国外PLC产品的过程中,我国也曾组织了相关单位消化、吸收PLC的关键技术,试图对PLC进行国产化。
但是,受各种因素的影响,国产PLC一直没有形成产业化规模,目前中国市场上95%以上的PLC产品来自国外公司。
2 PLC发展趋势
从刚一问世至今,PLC一直表现出强大的生命力和高速增长态势。近年来,有关媒体进行过PLC和DCS(Distributed Control System, 分布式控制系统)谁更有生命力以及PLC是否会被IPC(Industrial PC,工业PC)、嵌入式控制器、FCS(Fieldbus Control System,现场总线控制系统)等取代的讨论。随着计算机技术和控制技术的不断发展,PLC和DCS都在不断吸收对方的优点,因此在部分高端PLC应用领域PLC的功能与DCS的功能越来越接近。但是,笔者认为控制工程网版权所有,DCS有DCS的传统应用领域CONTROL ENGINEERING China版权所有,PLC有PLC的传统应用领域,二者在今后5年内谁也不会代替谁,只是互相吸收对方的优点,在高端逐渐走向融合。至于经过一段时间发展后,DCS和高端PLC功能越来越接近CONTROL ENGINEERING China版权所有,它们的名字叫什么都无关紧要,传统DCS厂商可能会叫它DCS,传统PLC厂商可能会叫它PLC,也可能叫FCS、PAC(Programmable Automation Controller,可编程自动化控制器)或其它名字。无论是PLC还是DCS,市场上的主流产品都采用了现场总线技术CONTROL ENGINEERING China版权所有,尽管它们都不是严格意义上的FCS,但人们也可在一定程度上认为它们就是FCS,其实有不少厂商就是这么做的。因为FCS与DCS、PLC的关系不是本文讨论的重点,在此不多叙述。
IPC加软件能实现PLC的主要功能,在一些场合能代替PLC进行控制,实现所谓软PLC的功能。这是IPC可靠性得到较大程度提高,并充分利用IPC通用性时PLC的一个发展分支,但笔者认为它毕竟只是一分支,近期内绝对不会成为PLC应用的主流。通用PLC应用于专用设备时可以认为它就是一个嵌入式控制器,但PLC相对一般嵌入式控制器而言具有更高的可靠性和更好的稳定性。笔者实际工作中碰到的一些用户原来采用嵌入式控制器,现在正逐步用通用PLC或定制PLC取代嵌入式控制器。
PLC将不断丰富功能、提高性能,其主要发展趋势体现为以下几点。
· 功能更强大 在原有开关量处理的基础上,PLC将进一步增强模拟量处理能力,并不断融合顺序控制、过程控制和运动控制功能。同时,PLC的运算速度、处理能力和存储容量也将不断提高。大型PLC系统在控制的基础上,不断增加管控一体化功能。小型PLC不仅具有顺序控制和逻辑联锁功能,还移植了大中型PLC的一些高级功能,如模