MicroLogix1200 能夠在空間有限的環(huán)境中，為用戶提供強(qiáng)大的控制功能， 可編程序控制器的英文為ProgrammableController，在二十世紀(jì)70-80年代一直簡(jiǎn)稱(chēng)為PC。由于到90年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)，也簡(jiǎn)稱(chēng)為PC;加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國(guó)AB公司首.次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器(
PLC-ProgrammableLogicController)，為了方便，仍簡(jiǎn)稱(chēng)PLC為可編程序控制器。有人把可編程序控制器組成的系統(tǒng)稱(chēng)為PCS可編程序控制系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)可編程序控制器生產(chǎn)廠商向人們提供的已是完整的系統(tǒng)了。
2 PLC的發(fā)展和市場(chǎng)情況
2.1 PLC的發(fā)展歷史
1968年美國(guó)GM(通用汽車(chē))公司提出取代繼電器控制裝置的要求，第二年美國(guó)數(shù)字公司研制出了第一代可編程序控制器，滿足了GM公司裝配線的要求。隨著集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已有第五代PLC產(chǎn)品了。
在以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特征的制造工業(yè)和以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征的過(guò)程工業(yè)中，除了以連續(xù)量為主的反饋控制外，特別在制造工業(yè)中存在了大量的開(kāi)關(guān)量為主的開(kāi)環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作號(hào)按照時(shí)序動(dòng)作;另外還有與順序、時(shí)序無(wú)關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制;以及大量的開(kāi)關(guān)量、脈沖量、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)器、模擬量的越限報(bào)警等狀態(tài)量為主的—離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。由于這些控制和監(jiān)視的要求，所以PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中，逐漸形成了PLC、DCS與IPC三足鼎立之勢(shì)，還有其它的單回路智能式調(diào)節(jié)器等在市場(chǎng)上占一定的百分比。
在80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。由于PLC機(jī)聯(lián)系處理模擬能力和網(wǎng)絡(luò)方面功能的進(jìn)步，擠占了一部分DCS的市場(chǎng)(過(guò)程控制)并逐漸壟斷了污水處理等行業(yè)，但是由于工業(yè)PC(IPC)的出現(xiàn)，特別是近年來(lái)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展，IPC和FCS也擠占了一部分PLC市場(chǎng)，所以近年來(lái)PLC增長(zhǎng)速度，總的說(shuō)是漸緩。目前全世界有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，主要應(yīng)用在汽車(chē)(23%)、糧食加工(16.4%)、化學(xué)/制藥(14.6%)、金屬/礦山(11.5%)、紙漿/造紙(11.3%)等行業(yè)。
2.2 PLC的市場(chǎng)情況
國(guó)內(nèi)PLC生產(chǎn)廠約30家，但沒(méi)有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿.制、來(lái)件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)，因此可以說(shuō)PLC在我國(guó)未形成制造產(chǎn)業(yè)。作為原理、技術(shù)和工藝均無(wú)尖端技術(shù)難度的產(chǎn)品，只要努力，是能形成制造產(chǎn)業(yè)的。
在PLC應(yīng)用方面，我國(guó)是很活躍的，近年來(lái)每年約新投入10萬(wàn)臺(tái)套PLC產(chǎn)品，年銷(xiāo)售額30億元人民幣，應(yīng)用的行業(yè)也很廣。但是與其它國(guó)家相比，在機(jī)械加工及生產(chǎn)線方面的應(yīng)用，還需要加大投入。我國(guó)市場(chǎng)上.流行的有如下幾家PLC產(chǎn)品:
(1)施耐德公司，包括早期天津儀表廠引進(jìn)莫迪康公司的產(chǎn)品，目前有Quantum、Premium、Momentum等產(chǎn)品;
(2)羅克韋爾公司(包括AB公司)PLC產(chǎn)品，目前有SLC、MicroLogix、ControlLogix等產(chǎn)品;
(3)西門(mén)子公司的產(chǎn)品，目前有SIMATICS7-400/300/200系列產(chǎn)品;
(4)GE公司的產(chǎn)品;日本歐姆龍、三菱、富士、松下等公司產(chǎn)品。
PLC的市場(chǎng)的潛力是巨大的，不僅在我國(guó)，即使在工業(yè)發(fā)達(dá)的日本也有調(diào)查表明，PLC配套的機(jī)電一體化產(chǎn)品的比例占42%，采用繼電器、接觸器控制尚有24%。所以說(shuō)，需要應(yīng)用PLC的場(chǎng)合還很多，在我國(guó)就更是如此了。
從技術(shù)創(chuàng)新的角度看，我國(guó)大中型企業(yè)還要大力發(fā)展CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))，在機(jī)械制造廠要形成FMS柔性制造系統(tǒng)，PLC是基礎(chǔ)，所以PLC市場(chǎng)是廣闊的。
PLC具有穩(wěn)定可*、價(jià)格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，這是它能持久的占有市場(chǎng)的根本原因，我們下面重點(diǎn)闡述幾個(gè)問(wèn)題，并研究其發(fā)展趨勢(shì)。
3 PLC的硬件和軟件
3.1 PLC的分類(lèi)
PLC在90年代已經(jīng)形成微、小、中、大、巨型多種PLC。按I/O點(diǎn)數(shù)分，可分為:
l微型PLC:32I/O
l小型PLC:256I/O
l中型PLC:1024I/O
l大型PLC:4096I/O
l巨型PLC:8195I/O
近年來(lái)有單機(jī)支持300回路和65000點(diǎn)I/O的大型系統(tǒng)對(duì)應(yīng)中型PLC以上，均采用16位~32位CPU，微、小型PLC原采用8位CPU，現(xiàn)在根據(jù)通訊等方面要求，有的也改用16位~32位CPU。由于I/O
64點(diǎn)以下PLC銷(xiāo)售額占整個(gè)PLC的47%，64點(diǎn)~256點(diǎn)的占31%，合計(jì)位整個(gè)PLC銷(xiāo)售額的78%，所以對(duì)微、小型PLC應(yīng)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(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大同小異。以日本歐姆龍C200HE為例，為總線模板框式結(jié)構(gòu)，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(shí)，可由CPU母板經(jīng)I/O擴(kuò)展電纜連接I/O擴(kuò)展母板，在其上裝I/O模板;另一種方法是配備遠(yuǎn)程I/O從站等。這些都說(shuō)明了PLC廠家將硬件各部件均向用戶開(kāi)發(fā)，便于用戶選用，配置成規(guī)模不等的PLC，而且這種硬件配置的開(kāi)放性，為制造商、分銷(xiāo)商(代理商)、系統(tǒng)集成商、最終用戶帶來(lái)很多方便，為營(yíng)銷(xiāo)供應(yīng)鏈帶來(lái)很大便利，這是一大成功經(jīng)驗(yàn)。
PLC內(nèi)的I/O模板，除一般的DI/DO、AD/DA模板外，還發(fā)展了一系列特殊功能的I/O模板，這為PLC用于各行各業(yè)打開(kāi)了出路，如用于條形碼識(shí)別的ASCII/BASIC模板，用于反饋控制的PID模板，用于運(yùn)行控制、機(jī)械加工的高速計(jì)數(shù)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(shí)別接口模板等，這在以后還會(huì)有很大發(fā)展。另外在輸入、輸出的相關(guān)元件、強(qiáng)干擾場(chǎng)合的輸入、輸出電隔離、地隔離等方面也會(huì)更加完善。
PLC中的CPU與存儲(chǔ)器配合，完成控制功能。它與DCS系統(tǒng)處理溫度、壓力、流量等參數(shù)的系統(tǒng)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(gè)數(shù)字采樣控制系統(tǒng)。
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(lèi)似繼電器線路的控制系統(tǒng)梯形圖，而編制了一套控制算法功能塊(或子程序)，稱(chēng)為指令系統(tǒng)，固化在存貯器ROM中，用戶在編制應(yīng)用程序時(shí)可以調(diào)用。指令系統(tǒng)大致可以分為兩類(lèi)，即基本指令和擴(kuò)展指令。細(xì)分一般PLC的指令系統(tǒng)有:基本指令、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉(zhuǎn)換指令、BCD運(yùn)算指令、二進(jìn)制運(yùn)算指令、增量/減量指令、邏輯運(yùn)算指令、特殊運(yùn)算指令等，這些指令多是類(lèi)似匯編語(yǔ)言。另外PLC還提高了充足的計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、內(nèi)部繼電器、寄存器及存貯區(qū)等內(nèi)部資源，為編程帶來(lái)極大方便。
ADVANTAGE ITEM
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ABB
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AB
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HONEYWELL
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GE
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SC520 3BSE003816R1
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1747-L541
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51195066-200
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IS200TBAH1C DD
|
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5SHX2645L0004
|
1746-FIO4V
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MU-FOED0251197564-200
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IS200TREGH1B DC
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3HNA000512-001
|
1756-TBNH
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51305348-100
|
IS200TTURH1B ED
|
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SPCJ4D34-AA
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1746-OAP12
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MC-PLAM02
|
IS200TBCIH1B CE
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PPD113B01-10-150000
|
1336-BDB-SP30D
|
CC-PDOB01
|
IS200TVIBH2B CC
|
|
CI541V1 3BSE014666R1
|
1756-IA32
|
51403422-150
|
IS200DTRLYH1B
|
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CS513 3BSE000435R1
|
1747-L553
|
TC-PRR021
|
IS220PSVOH1B
|
|
SC510 3BSE003832R1
|
1756-L72S
|
FC-PDB-0824P
|
IS220PPROS1B
|
|
5SHY5045L0020
|
1756-L65
|
05701-A-0361
|
BK698A201S12
|
|
CI522A 3BSE018283R1
|
1756-OF6VI
|
CC-PDIL01
|
VMIVME-7750
|
|
IS200VTURH1BAC
|
1757-SRC3
|
51304542-100
|
IC698CPE030
|
|
PQMII-T20-C-A
|
1757-SRM
|
51403519-160
|
IC670MDL640
|
|
VMIPCI-5565-110000
|
1771-IFEK
|
51305072-100
|
IC697CPX935
|
|
5SHX1060H0003
|
1775-MED
|
51196653-100
|
IS200EPSMG1AED
|
|
3BHB003688R0001
|
1784-PKTXD
|
TC-FFPCX1
|
DS200DCFBG1BLC
|
|
P-HA-RPS-32200000
|
1785-L20C
|
TC-FPCXX2
|
IS220UCSAH1A
|
|
PP836A
|
1785-ME16
|
CC-PAIN01 51410069-175
|
DS200TCQCG1BGF
|
|
CI871K01
|
2711-B6C1
|
8C-PDODA1 51454472-175
|
VMIVME-7750
|
|
PPC907BE
|
1788-CNET
|
CC-PAIX02 51405038-475
|
BK698CPA15B0
|
|
UAA326A02
|
6155R-14S2KH
|
TC-PRR021 51309288-375
|
IS215ACLEH1BB
|
|
DSAI130D
|
80190-378-51-09
|
FC-TSDI-16UNI
|
IS220PPROH1A
|
|
PCD235A101
|
D31705-1 A26491-A
|
51403519-160 K4LCN-16
|
DS200DMCBG1AKG
|
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PM861AK01
|
DSQC697
|
TK-PRR021 51309288-375
|
IS420UCSBH4A
|
|
UFC719AE01
|
2711-K10C15L1
|
51198651-100 SPS5785
|
IS210WSVOH1AE
|
|
5SGX10H6004
|
1794-TBN
|
80363975-100
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VMIVME-7807
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