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PLC 提高机械和运动控制能力

作者:Dick Johnson,Control Engineering 编辑顾问2006.04.08阅读 4352

  控制工程师现在利用各种逻辑器件来对过程与机器进行编程。不管应用如何,计算机和计算机技术几乎能提供无限的控制可能性www.cechina.cn,而可编程逻辑控制器(PLC)在其中扮演了关键角色。最近的一份调查表明,有一半以上的厂家希望在未来12个月内增加其PLC投入,40%以上的厂家希望至少和他们过去12个月的投入持平。
  早期的机器与运动控制植根于当今计算机仍在使用的基本逻辑。根据不同的机器与功能,20世纪中期的逻辑可能是机械、气动、电气,或这三者的组合。随着时间的推移,控制工程师采用继电梯形逻辑来制定操作顺序,以及构建针对制造机器与各种生产线的控制系统。这种梯形逻辑采用很多器件(继电器、定时器、线圈、开关、指示灯和按钮等)及一个封装来增加保护(与连线)。即使构建这种控制系统的过程很直接,但对更快、更便宜、更精确及更复杂机械的要求,无疑将需要一些更复杂的东西。下面让我们来看看PLC。
  PLC现在(以及过去某些时候)是各种控制应用的首选控制器件。Control Engineering与Reed Research举行了一次在线问卷调查,结果其中有300多位被调查者都指定、推荐或购买PLC,其中大多数都将PLC

用于机器控制应用,过程控制应用则位居第二,其后依次是运动控制、批量控制与诊断应用。大多数应用都为工厂车间应用(占54%)、其余则为OEM(占25%)或二者均有(占17%)。

PLC使用的编程语言

  价格上升、尺寸减小
  2005年的调查结果表明,51%的被调查者希望增加其在PLC上的支出,而8%则希望减少。其余(42%)则希望和去年持平。这些数字揭示了一个稳定的投入增长趋势。在2002的调查中,仅有29%的被调查者希望增加其在PLC上的支出,64%希望保持不变,而7%则希望减少。2005年的调查结果表明,微型PLC(小于15个I/O连接)、小型PLC(12~128个I/O连接)和中型PLC(128~512个I/O连接)分别有2~5%的增长,而大型PLC(大于512个I/O连接)与基于PC的控制则下降了4%。
  PLC用户中基于PC控制的轻微“下降”,可能有助于产品种类的融合。使用基于PC的与PLC外形尺寸相当的半导体器件(常常称为可编程自动控制器或PAC),使PC和PLC之间的界限变得日益模糊。一些厂家甚至将其PAC称为PLC或“控制器”。该术语又模糊了PLC与传统上称为“环路控制器”的产品之间的界限。
  在此次2005年度PLC调查中,基于软件的PLC与嵌入式控制的使用率基本上与去年持平。
  罗克韦尔自动化公司产品经理Mike Miclot,从其作为一家供应商的有利角度看到了同样的发展趋势,小型PLC的使用率正在逐步超过大型PLC与基于PC的配置。Miclot称有三种因素促使人们转向小型PLC。首先www.cechina.cn,现在更新、更小的控制器拥有更强大的功能,并能逐步取代大型控制器;其次,控制界已经接受了采用小型PLC网络的分布式架构(这里性能和自主是关键因素);第三www.cechina.cn,Miclot说,就是更低的总体成本。
  这些器件究竟能小到什么程度,有没有限制?如果PLC确实能比当前的“微型”配置还要小,那很可能是因为厂家所采用的电子器件在继续变小的缘故。“但当这些器件变得更小及功能更强时,终会有一天它们在工厂环境下会变得不实用——过于复杂或难以安装和使用。”Miclot警告说。
  为减小这种限制CONTROL ENGINEERING China版权所有Divelbiss公司甚至推出了一种基于半导体的PLC。

通用编程软件及PLC具有的特性

  一次一级
  控制工程领域有它自己一贯的传统。没有哪位工程师或技术员不熟悉最老及持续时间最久的PLC编程语言——古老的梯形图。牢固地根植于继电器逻辑时代的梯形图,在2005年问卷调查中仍保持了压倒性的第一位置。2005年的调查中这点也没有改变,从2004年(甚至更早)起就一直这样。前三种编程语言依次为:梯形图、功能框图和顺序功能框图。排名靠后的C语言与指令列表则都提高了它们的位置。
  据欧姆龙公司PLC产品经理Joe Rubino的说法www.cechina.cn,梯形图在未来的某段时间里仍可能保持其第一的位置。“对梯形图编程的需求直接受到支持生产制造设备的推动。PLC厂商的国内市场,通过将采用继电器来执行控制逻辑的传统设备控制面板升级为可编程逻辑控制器,而更加确立了梯形图编程的牢固地位。梯形图编程提供了最轻松的升级渠道,减少了传统继电器面板的物理走线。这极大地减少了采用PLC的学习曲线。以前使用继电器面板的人员,现在能开发及支持他们所习惯的具有物理面板走线的PLC电子表示法。”Rubino说。
  欧姆龙是否认为其他编程语言最终能取代梯形图?“不,”











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