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精华导读 S7-1500引领现代PLC发展趋势(四)(廖长初)

精华导读:S7-1500引领现代PLC发展趋势(四)(廖长初)

前面分别介绍了S7-1500的性能、通信功能以及软件平台TIA Portal，今天最后介绍一下S7-1500功能强大使用方便的诊断功能：

4功能强大使用方便的诊断功能

4.1诊断功能概述

大中型控制系统的I/O点数多，并且大量使用各种通信网络，故障诊断对于这类系统的正常运行是至关重要的。

S7-1500的诊断功能强大，使用方便。S7-1500产品集成有诊断功能，用于检测和排除故障。这些组件可以自动指出操作中可能发生的故障，并提供详细的信息，可将意外停机时间降至最低。系统可对正在运行的设备的以下状态进行监视：设备故障、移出/插入故障、模块故障、I/O访问错误、通道故障、参数分配错误、外部辅助电源故障。

SIMATIC系统诊断具有以下特性：

●作为标准，集成在硬件中

●系统级，无总线限制

●自动确定错误源

●以纯文本格式自动输出错误原因

●对所有组件进行工厂级诊断

●归档和记录报警

●可组态报警

4.2S7-1500故障诊断的特点

4.2.1一键生成诊断信息

SIMATIC S7-1500的操作系统集成了系统诊断功能，可直接使用用户特定的网络设置，无需进行现场编程，就可以生成系统软硬件诊断信息。出现错误时可以实现高效的故障分析，快速识别有故障的通道，从而缩短停机时间。即使增加了设备的数量，也无需额外进行项目规划。

4.2.2统一的显示机制

各种信息（例如来自于驱动器的信息或者错误信息）可以用TIA博途、HMI、Web服务器和CPU的显示屏来显示。无论是在本地还是通过Web远程访问，文本信息和诊断信息的显示完全相同。主机架CPU模块和分布式模块统一使用纯文本诊断信息，缩短了停机时间。

图5给出了故障诊断和显示的过程，图6给出了一个CPU显示屏显示的诊断信息实例。

4.2.3STOP模式的诊断功能

系统诊断功能集成在S7-1500CPU的固件中，系统诊断的执行与循环用户程序无关。CPU处于STOP模式时，也会执行故障检测，并将诊断信息发送到上位HMI设备、Web 服务器和S7-1500CPU的显示屏中。这样可确保系统诊断与工厂的实际状态始终保持一致。

图5系统诊断顺序

图6CPU显示屏诊断显示实例

参考文献

1西门子公司.S7-1500自动化系统系统手册.2013

2西门子公司.S7-1500、ET200MP和ET200SP通信功能手册.2013

3西门子公司.S7-1500、ET200MP和ET200SP系统诊断功能手册.2013 4西门子公司.PROFINET使用STEP7V12组态PROFINET功能手册.2013 5西门子公司.S7-1500运动控制功能手册.2013

6西门子公司.S7-1500CPU1516-3PN/DP设备手册.2013

PLC国内外发展现状

PLC国内外发展现状国外对电力线通信的研究开始较早,1978年,Pico Electronics公司研发了国际通用的面向智能家居的电力线通信协议X10,成为全球第一个利用电力线控制电器设备的标准。该协议利用50Hz(或60Hz)的交流电过零点时刻进行数据传输[3],因而数据速率很慢,传输一条指令需要约Is,且只能传输有限的控制信号。但它的出现,使得电力线通信成为现实。1990年,英国联合电力公司的子公司Norweb通讯开始对电力线通信进行研宄并于1995年与加拿大的北电网络(Nortel)公司联合研发电力线通信这项新技术。在随后的两年里,这两家公司在英国曼彻斯特对20个居民用户进行了成功试验,但并未得到推广。同年10月两家公司在电力线通信的关键技术点上取得重大突破,利用其新开发的DPL(Digital Power Line)实现了 1Mbps的远程通信,从而将电力线网络变成了信息的高速公路[4],被认为是电力线通信发展历史的又一里程碑。目前国外对于电力线通信的研宄从技术上主要分为两大方向:一类是窄带电力线通信的研究,其带宽在不同的国家地区有不同的规定,美国为50-450KHZ,欧洲为(其中95KHZ以下用于接入,95KHz以上用于户内通信),主要应用于智能抄表,设备管理,照明控制等领域。另一类为宽带电力线通信的研究,在美国指4-20MHZ频段,主要用于户内通信;在欧洲尚无统一的标准,欧洲电信标准组织(ETSI)的标准将它定为作为户外接入,10-30MHZ作为户内通信,欧洲电工标准化委员会(CENELEC)制定的标准以13MHz为分界点。宽带PLC主要应用于

Internet接入,视频监控等高速数据通信和多媒体信息传输领域。致力于宽带电力线通信研究的主要有家庭插电联盟(HPA,HomePlug Powerline Alliance)、电力线通信论坛、IEEE P1901工作组等。其中HomePlug联盟于2001年推出了 HomePlug 版本技术规范【5],实现14Mbit/s的速率,应用于家庭内部互联。2005年推出HomePlug AV技术规范,实现200Mbit/s的速率,主要应用于家庭内部多媒体数据通信。该技术的代表产品主要是InteU<)n(己经被Atheros收购)的电力线芯片,目前市面上大多数的电力线以太网Modem采用该公司产品。美国电气电子工程师协(IEEE)会于2005年7月成立P1901工作组,主要工作目标是统一宽带电力线通信技术的标准。其具体工作内容包括宽带电力线通信的户外接入、户内宽带互联以及两者的互操作性三部分。该工作组于2009年提出草案,旨在建立包括电力线网络、电话线和同轴电缆在内的有线家庭网络的通用标准,实现高达Gbis/s 的速率。窄带电力线通信技术虽然目前种类繁多,但并未像宽带PLC —样形成若干有基于G3-PLC的电力线通信接收机的设计与实现影响力的成熟标准。意法半导体(ST),以色列Yitran等公司均有应用于AMR系统的窄带PLC芯片,但这些技术大多只是实现了物理层协议,而未能提供包括上层协议的成套解决方案,需要用户或系统商另行开发。2007年由西班牙Iberdrola公司发起,数十家公司联合成立了 PRIME 联盟(PoweRHne Intelligent MeteringEvolution),并完成了窄带电

我国工业现状

我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势我国工业控制自动化技术的现状与发展趋势. 工业控制自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业控制自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程有明显提升作用。我国工业控制自动化发展道路，大多是引进成套设备同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大发展，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业控制自动化技术正向智能化、网络化和集成化方向发展。一、以工业PC为基础低成本工业控制自动化将成为主流众所周知，从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业到飞速发展。20世纪末世界上最大变化就是全球市场形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快新产品投放市场时间（TimetoMarket）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业T.Q.C.S.。计算机集成制造系统（CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善T.Q.C.S.，使企业实现“正确时间，将正确信息以正确方式传给正确人，作出正确决策”，即“五个正确”。这种自动化需要投入大量资金，是一种高投资、高效益同时是高风险发展模式，很难为大多数中小企业所采用。我国，中小型企业以及准大型企业走低成本工业控制自动化道路。工业控制自动化主要包含三个层次，从下往上依次是基础自动化、过程自动化和管理自动化，其核心是基础自动化和过程自动化。传统自动化系统，基础自动化部分基本被PLC和DCS所垄断，过程自动化和管理自动化部分主由各种进口过程计算机或小型机组成，其硬件、系统软件和应用软件价格之高令众多企业望而却步。20世纪90年代以来，PC-based工业计算机（简称工业PC）发展，以工业PC、I/O装置、监控装置、控制网络组成PC-based自动化系统到了迅速普及，成为实现低成本工业自动化重要途径。我国重庆钢铁公司这样大企业几乎全部大型加热炉，也拆原来DCS或单回路数字式调节器，而改用工业PC来组成控制系统，并采用模糊控制算法，获了良好效果。基于PC控制器被证明可以像PLC一样可靠，*作和维护人员接受，，一个接一个制造商至少部分生产中正采用PC控制方案。基于PC控制系统易于安装和使用，有高级诊断功能，为系统集成商提供了更灵活选择，从长远角度看，PC控制系统维护成本低。可编程控制器（PLC）受PC控制威胁最大，PLC供应商对PC应用感到很不安。事实上，他们现也加入到了PC控制“浪潮”中。近年来，工业PC我国到了异常迅速发展。从世界范围来看，工业PC主要包含两种类型：IPC工控机和CompactPCI工控机以及它们变形机，如AT96总线工控机等。基础自动化和过程自动化对工业PC运行稳定性、热插拔和冗余配置要求很高，现有IPC已经不能完全满足要求，将逐渐退出该领域，取而代之将是CompactPCI-based工控机，而IPC 将占据管理自动化层。国家于2001年设立了“以工业控制计算机为基础开放式控制系统产业化”工业自动化重大专项，目标就是发展具有自主知识产权PC-based控制系统，

PLC国内外发展前景

1、软PLC的发展和研究现状 1.1 国外研究概况在欧美等国家，软PLC已开始投入工业使用，而且市场份额每年都在增加，根据ARC 的调查和估计，1997年全球的软PLC市场有3千6百万美元，到2000年软PLC的市场达到了1亿4千5百万美元，2001年差不多又增长了一倍。目前，欧美等西方国家都把软PLC 作为一个重点投资对象进行研究开发。工业领域已经开始使用软PLC产品，而且软PLC的市场需求量也在不断的增长。典型的软PLC 应用产品有：（1）SOFTPLC公司的SoftPLC。SoftPLC是基于PC的开放式控制软件，具有开放的控制平台，用户能够根据自己的需求来选择硬件。支持用户用梯形图和C、C++、Java等高级语言来编写自己的程序。此外，SoftPLC内嵌Web 和FTP 服务器，用户可进行远程维护和监控。（2）SIEMENS公司的SIMATIC WinAC。SIMATIC WinAC是基于Windows平台的控制软件，具有可视化人机界面，它将控制、数据处理、通信等技术集于一体，采用了Ventru Com司提供的实时操作系统作为Windows NT的扩展，具有“硬实时”的特性。（3）CJ International公司的ISaGRAF。ISaGRAF能够在多种操作系统下运行，具有良好的网络通讯能力，包括数据传输、远程监控和维护、在线调试、应用程序下载以及支持运行于多个目标机上的控制程序间的通讯。除了上述典型产品外，还有许多自动化公司也推出了自己的产品，如Wellspring Solutions 公司的OA2Control；德国KW公司的MULTIPROG；GE-FANUC公司的CIMPLICITY；Intellution公司的Paradym-31；Rockwell automation公司的SoftlogixTM5Controller；BECKHOFF公司的TWinCAT等等，它们在技术和应用上都有各自的特点。 1.2 国内研究概况软PLC大约在1996年以后才被介绍到国内来。目前国内的一些工控方面的公司及研究机构在这方面也开展了部分基础技术研究工作，但起步较晚，现在还没有一家公司或机构可以推出比较完整的产品。国内有一些著名的自动化软件公司（如北京亚控自动化软件科技有限公司）正在研究开发具有自主版权的中文软PLC产品，另外也有一些自动化工程公司开始代理销售这些商用化的软PLC产品。我国自行开发的DCS系统，如上海自仪公司的SUPMAX- 800，选用法国CJ International公司的符合IEC61131-3的IsaGraf和美国的强实时操作系统Vxworks。

PLC应用现状及发展前景概述

193 2012年第4期总第114期 No.4. 2012Sum 114 高职教育 PLC应用现状及发展前景概述赵　斌（福安职业技术学校福建福安 355000）摘　要：介绍了可编程逻辑控制器PLC的应用现状，对PLC在开关量的逻辑控制、模拟量控制、运动控制、数据处理、通信及联网等多个方面的应用现状进行综述。通过总结PLC技术的发展前景，指出建立新型PLC教学实验体系势在必行。关键词：PLC；发展前景；应用现状；控制中图分类号：G433 文献标识码：A 文章编号：1000-9795（2012）04-0193-01 收稿日期：2012-03-09 作者简介：赵　斌（1967-），男，福建福安人，高级讲师，从事PLC编程的应用和发展方向的研究。一、概述可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)是专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点。近年来，PLC的应用越来越广泛，对于职业教育院校而言，按传统的课程内容进行教学已经不能适应PLC技术的发展和社会的需求。为了让学生掌握PLC 的最新技术，培养学生的应用能力，这就要求PLC的教学工作必须与PLC的发展现状相适应。二、PLC的应用现状经过 30多年的发展，PLC已十分成熟与完善，在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，应用情况大致可归纳为如下几类。(1)开关量的逻辑控制。这是可编程序控制器最基本和最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。(2)模拟量控制。在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D及D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。(3)运动控制。可编程序控制器可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。(4)过程控制。过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，可编程序控制器能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。三、PLC发展前景与PLC的实验教学随着技术的发展，PLC的抗干扰能力将越来越强。PLC是专为工业生产自动化控制设计的，一般而言，无须任何保护措施就可以直接在工业环境中使用。然而，当生产环境过于恶劣，电磁干扰特别强烈，或安装使用不当，就可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行。因此，PLC控制系统可靠性将伴随PLC的抗干扰能力的增强而提高，未来PLC的抗干扰性会大大提高。另外，PLC的应用会朝网络化、数字化的趋势发展。PLC网络化技术的发展有两个趋势：一方面，PLC网络系统已经不再是自成体系的封闭系统，而是迅速向开放式系统发展，各大品牌PLC除外形成自己各具特色的PLC网络系统，完成设备控制任务之外，还可以与上位计算机管理系统联网，实现信息交流，成为整个信息管理系统的一部分；另一方面，现场总线技术得到广泛的采用，PLC与其他安装在现场的智能化设备，比如智能仪表、传感器、智能型电磁阀、智能型驱动执行机构等，通过光缆链接起来，并按照同一通信规约互相传输信息，由此构成一个现场工业控制网络，这种网络与单纯的PLC远程网络相比，配置更灵活，扩展更方便，造价更低，性能价格比更好，也更具开放意义。第三，PLC正向高性能小型化方向发展，PLC的功能正越来越丰富，而体积则越来越小。现有三菱的FX-IS系列PLC最小型号的体积仅为60×90×75mm，但却具有高速计数、斜坡、交替输出及16位四则运算等能力，还具有可调电位器时间设定功能。PLC已不再是早期那种只能进行开关量逻辑运算的产品，开始具有越来越强的模拟量处理能力，以及其他过去只有在计算机上才能具有的高级处理能力，如浮点数运算、PID调节、温度控制、精确定位、步进驱动、报表统计等。也就是说，PLC系统与DCS (集散控制系统)的差别已经越来越小，用PLC同样可以构成一个过程控制系统。最后，PLC的操作将向简易化发展。PLC的复杂编程使一些用户望而却步，而且不同厂商PLC所有编程的语言也不尽相同，用户往往需要掌握更多种编程语言，难度较大。PID控制、网络通信、高速计数器、位置控制、数据记录、配方和文本显示器等编程和应用也是PLC程序设计中的难点，用普通的方法对它们编程时，需要熟悉有关的特殊存储器的意义，在编程时对它们赋值，运行时通过访问它们来实现对应的功能。 PLC技术正向着网络化、数字化、功能丰富化、操作简易化的方向发展，为了缩短PLC教学和实践的差距，不能继续以传统的课程教学内容进行教学。为了让学生掌握PLC技术的发展和应用方向，培养学生的实践能力和创新能力，建立新型PLC实验教学体系是必要的。这是PLC课程教学内容改革的需要，也是培养社会急需的PLC人才的必要手段。四、结语在新的时代，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全、性能更优越，通过完美的人机界面、完备的通信设备、成熟的通信能力会更好地适应各种工业控制场合的需求，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在我国工业自动化建设中发挥越来越大的作用。为了满足社会对PLC人才的需求，建立新型PLC教学实验体系是必要的。PLC教学实验体系的建设不仅有利于培养满足市场需要的高素质学生，而且为教师提高教学和科研水平提供了良好的环境，也有利于中职院校营造适应社会发展的教学新环境。 The current application situation and development prospect of PLC Zhao Bin ( Fu'an Occupation Technical School, Fu'an Fujian, 355000, China) Abstract: This paper introduces the situation of programmable logic controller PLC, analyzes the application status of the PLC in switch control logic, analog control, motion control, data processing, communication and networking and other aspects. Through summing up the development prospects of PLC technology, and points out that establishing a new experimental teaching system of PLC is imperative. Key words: PLC; development prospect; application status; control ［责任编辑：刘丽杰］

plc技术的现状及发展趋势2

plc技术的现状及发展趋势摘要：科技的发展，时代的进步，plc技术也在不断的变更着，它与我们的生活息息相关，社会中的各项工作领域与它的关系越来越密切。然而为更好的让它跟上时代的脚步，更好的服务于人类，所以它应该往更好的方向发展。关键字：plc 现状趋势一、可编程控制器的定义可编程控制器，简称PLC，国际电工委员会对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。” 现状目前由于计算机网络技术和集成电路的迅速发展，各种工程项目以及科技产品对控制检测法的要求越来越严格，而今广泛使用的的检测方法有plc控制，继电器控制，单片机控制等。由于pic控制具有稳定可靠，价格便宜，运行周期短，功能齐全，体积小，容易易操作，应用灵活方便。还存在很多的分类如：一）开关量的逻辑控制二）模拟量控制（三）运动控制（四）过程控制（五）数据处理（六）通信及联网所以PLC在社会上得到了广泛应用，它应用于冶金、电力、石油、化工、建材、机械、轻工、食品、市政、交通和军工等行业。目前，，世界上有200多家PLC生产厂家，400多品种的PLC产品，按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品，各流派PLC产品都各具特色。其中，美国是PLC生产大国，有100多家PLC厂商，著名的有A-B公司、通用电气（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司。欧洲PLC产品主要制造商有德国的西门子（SIEMENS）公司、AEG公司、法国的TE公司。日本有许多PLC制造商，如三菱、欧姆龙、松下、富士等，韩国的三星（SAMSUNG）、LG等，这些生产厂家的产品占有80%以上的PLC市场目前，我国的PLC生产有一定的发展，小型PLC的有些品种已批量生产，中型PLC已有产品，大型PLC也开始研制，合资企业得到发展，有的产品不仅供应国内市场，而且还有出口。国内PLC形成产品化生产的企业约30多家，年产量超过1000台的不到10家。主要有苏州机床电器厂、上海香岛机电制造有限公司、机械部北京机械工业自动化所、江苏嘉华实业有限公司、苏州电子计算机厂、杭州机床电器厂、辽宁无线电二厂等。国内产品的市场占有率不到10%。从以上数据可知，国内PLC产品仍以国外产品为主，并以Siemens、Modicon、A-B、OMRON、三菱、GE的产品为主。 Plc的发展趋势虽然说plc的已广泛的应用于社会的各个角落，但是并不代表他就没有缺点，每件东西都是这样固步自封，不求所进它总是会被社会淘汰。 (1)可编程控制技术的标准化

现场总线技术的现状及其发展前景

现场总线综述设计题目：现场总线技术的现状及其发展前景学院名称：电子与信息工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：+++ 班级：电气112 班学号：指导教师：邱雪娜 2014 年11 月17 日

现场总线技术的现状及其发展前景 +++ （工程学院，电子与信息工程学院， 315000）摘要：现场总线技术是自动化领域里的一项新技术。本文阐述了现场总线技术的产生与发展及各类现场总线技术的历史、现状及特点,最后展望了该技术的未来发展趋势。关键词：现场总线；产生与发展；特点；发展趋势 Present situation and development prospect of Fieldbus Technology LI Gensheng （School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315000 , China） Abstract: The fieldbus technology is a new technology in automatization. This paper expounds the origin and development of fieldbus technology and all kinds of history, present situation and characteristics of field bus technology, the future development trend of this technology are discussed. Key words：f ieldbus; generation and development; characteristic; the development trend 引言现场总线控制系统技术自70年代诞生至今，由于它在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性引起人们的广泛注意，得到大围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。随着计算机技术的发展，现场总线技术不断向数字化、微型化、个性化，专用化发展。现场总线技术的市场不断扩大，前景广阔。 1 现场总线的定义与特点 1.1现场总线技术的定义从名词定义来讲，现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、线、无线电等等。通俗地讲，现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式，从PLC控制各个电器元件，对应每一个元件有一个I/O口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制和/或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的接线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护都十分不便。为此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线上流通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地称为了总线，就如计算机部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场，不同于计算机通常用于室，所以这种总线被称为现场的总线，简称现场总线。 1.2现场总线的特点现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替传统的并联信号传输和连接方式的方法，它依次实现了控制层和现场总线设备层之间的数据传输，同时在保证传输实时

plc的发展及前景

PLC 的发展及前景引言 PLC电子装置是当前控制工业自动化的主流产品,在半导体技术及通讯技术的推动下,PLC覆盖了国内工业控制的核心领域,无论是性能体现还是产品形态都形成了自身的发展优势。这一技术演变过程无疑是市场需求在推动,面对当前信息化、开放化、智能化的工业市场需求,PLC在国内的发展与应用已经逐渐成为一种行业趋势,推动工业自动化的实现。下一阶段,业界纷纷将PLC的应用前景置于需求与应用的结合方面,关于PLC的发展前景预测不容忽视。 1、 PLC 控制技术概论 PLC 是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统, 它将计算机技术、自动控制技术和通讯技术融为一体, 成为实现单机，车间，工厂自动化的核心设备, 具有可靠性高，抗干扰能力强，组合灵活，编程简单，维修方便等优点。随着技术的进步, 其控制功能由简单的逻辑控制，顺序控制发展为复杂的连续控制和过程控制, 成为自动化领域的三大技术支柱(PLC，机器人，CAD/CAM) 之一。 2、国内外plc的发展虽然PLC 问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模，超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC 也迅速发展，其发展过程大致可分三个阶段。 1）早期的PLC （20 世纪60 年代末—70 年代中期）一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC 多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能一般只用于单一工序的自动控制。它在硬件上以准计算机的形式出现，在I/O 接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上，采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式—梯形图。因此，早期的PLC 的性能要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指使，能重复使用等。 2）中期的PLC（20 世纪70 年代中期—80 年代中，后期）在微处理器的出现使PLC 发生了巨大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC 的中央处理单元（CPU）。这样，使PLC 功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算，计时，计数等功能以外，还增加了算术运算，数据处理和传送，通讯，自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块，

浅谈PLC发展概况与发展趋势

【摘要】作为工业自动化中主流控制产品，PLC自诞生至今已近半个世纪。随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展，工业控制领域已有翻天覆地的变化，PLC在性能、功能、易用性和产品形态等方面也已历经五代变革。技术演进的背后是需求的驱动。增效、安全、开放、整合、信息化、智能化将成为当下工业需求趋势。在此背景下，下一代 PLC 的发展趋势成为用户和 PLC 业界共同关注的课题。本文阐述了PLC的发展概况以及PLC发展趋势。【关键词】可编程逻辑控制器(PLC)；发展概况；发展趋势一、PLC的发展概况可编程逻辑控制器PLC 产生于20世纪60 年代末的美国马萨诸塞州, 以准计算机的形式出现。其功能一般只用于单一工序的自动控制, 可以说是一种继电器控制装置的替代物。但在I/O 接口电路上有些改进以便适应工业控制现场的要求, 器件选择上使用了磁芯存储器、分立元件和中小规模集成电路以提高抗干扰能力。软件方面采用梯形图,易被电气工程技术人员接受, 性能优于普通继电器控制装置。首先应用在汽车流水线上。二十世纪七十年代中期至八十年代中、后期PLC 走向成熟。微处理器的出现使其装置结构发生了巨大的变化。美、日、德等国的厂家开始采用微处理器作为CPU,使得其功能大大增强。同时,软件方面的功能更加强大。在原有计时、计数和逻辑运算等功能的基础上增加了数据处理、算术运算、通讯、传送等功能,存储器的容量也变得更大。有的PLC 甚至还提供一定数据寄存器, 使其应用范围更加广阔。二十世纪八十年代中后期至今, 得益于超大规模集成电路技术迅速发展以及各厂商为PLC 专门开发的专用逻辑处理芯片,PLC在软硬件方面都发生了巨大变化。PLC 中采用的微处理器的芯片档次普遍提高。迈入二十一世纪后,为了在ERP 、MES和PCS 的体系中立足,PLC 的软件、硬件甚至联网通信都在向标准化发展, 以期更好地满足工业生产的需求。二、PLC发展趋势 2.1软件与硬件的标准化趋势以往的PLC 发展走的是研制和生产的专门化道理，各个厂商的软件与硬件并不开放，这也导致了PLC 产品的模块不能通用并且具有较大的语言指令差异，兼容性问题制约了PLC 的进一步发展。对于这种情况，国际电工委员会专门设置了工作组了开展PLC国际标准的制定工作，从而为 PLC 的发展成了一种标准化的框架与方向。在此背景下许多厂商都是用了与IEC61131 系列标准相符的指令系统。这种标准化的趋势能够使系统的开发周期不断缩减，

PLC的现状及发展趋势

一、PLC的来源 1、在制造工业（以改变几何形状和机械性能为特征）和过程工业（以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征）中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，使得电气控制功能实现的程序化，这就是第一代可编程序控制器，英文名字叫Programmable Controller （PC）。 2、随着电子技术和计算机技术的发生，PC的功能越来越强大，其概念和内涵也不断扩展。 3、上世纪80年代，个人计算机发展起来，也简称为PC，为了方便，也为了反映或可编程控制器的功能特点，美国A-B公司将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器Programmable Logic Controller（PLC），并将“PLC”作为其产品的注册商标。现在，仍常常将PLC简称PC。 4、上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统. 5、近年，工业计算机技术（IPC）和现场总线技术（FCS）发展迅速，挤占了一部分PLC市场，PLC增长速度出现渐缓的趋势，但其在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。 6、目前，世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品，主要应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。二、典型的PLC产品 1、国外施耐德公司， Quantum、Premium、Momentum等；罗克韦尔（A-B公司），SLC、MicroLogix、Control Logix等；西门子公司， SIMATIC S7-400/300/200系列； GE公司日本欧姆龙、三菱、富士、松下等。 2、国内 PLC生产厂约30家，但没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，还有一部分是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产. 三、PLC在我国的应用虽然我国在PLC生产方面非常弱，但在PLC应用方面，我国是很活跃的，近年来每年约新投入10万台套PLC产品，年销售额30亿人民币，应用的行业也很广。在我国，一般按I/O点数将PLC分为以下级别（但不绝对，国外分类有些区别）：

PLC交通灯设计与发展前景(毕业设计开题报告)

毕业设计（论文）开题报告项目名称：PLC交通灯设计与发展前景专业：机电一体化技术班级：12级机电一体化技术班学生姓名：指导教师：机械工程系 2014年 12 月28日

毕业设计开题报告姓名专业机电一体化技术班级12级机电一体化技术题目单片机的交通灯设计一、项目研究的背景与现状：随着经济的发展，城市现代化程度不断提高，交通需求和交通量迅速增长，城市交通网络中交通拥挤日益严重，道路运输所带来的交通拥堵、交通事故和环境污染等负面效应也日益突出，逐步成为经济和社会发展中的全球性共同问题。交通问题已经日益成为世界性的难题，城市交通事故、交通阻塞和交通污染问题愈加突出。为了解决车和路的矛盾，常用的有两种方法：一是控制需求，最直接的办法就是限制车辆的增加；二是增加供给，也就是修路。但是这两个办法都有其局限性。交通是社会发展和人民生活水平提高的基本条件，经济的发展必然带来出行的增加，而且在我国汽车工业正处在起步阶段的时期，因此限制车辆的增加不是解决问题的好方法。而采取增加供给，即大量修筑道路基础设施的方法，在资源、环境矛盾越来越突出的今天，面对越来越拥挤的交通，有限的源和财力以及环境的压力，也将受到限制。这就需要依靠除限制需求和提供道路设施之外的其他方法来满足日益增长的交通需求。交通系统正是解决这一矛盾的途径之一。智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。对城市交通流进行智能控制，可以使道路畅通，提高交通效率。合理进行交通控制可以对交通流进行有效的引导和调度，使交通保持在一个平稳的运行状态，从而避免或缓和交通拥挤状况，大大提高交通运输的运行效率，还可以减少交通事故，增加交通安全，降低污染程度，节省能源消耗，本文就是通过对交叉路口交通信号的智能控制，达到优化路口交通流的目的进入20世纪70年代，随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断完善，交通运输组织与优化理论和技术水平不断提高，控制手段越来越先进，形成了一批商水平有实效的城市道路交通控制系统。早在1977年，Pappis等人就将模糊控制运用到交通控制上，通过建立规则库或是专家系统对各种交通状况进行模糊控制，并取得了很好的效果。近年来，欧美日本等相继建立了智能交通控制系统。在这些系统中，大部分都在路口附近安装磁性环路检测器，还使用了新型检测器等技术和设备。这些现代化设备技术加上控制理论和现代化科学管理技术，使得交通控制系统日益完善。随着一些研究控制理论的学者投身

工业自动化控制的现状及趋势

工业自动化控制的现状及趋势前言工业自动化产业不仅可以全面改造传统产业，提高传统产业的和生产力，同时对于企业素质的提升也有着举足轻重的作用，企业的发展，自然连带着国家的经济实力也得到了全面提升。自动化控制技术把工信简化，让安全加固，改变过去人工操作的繁杂性，以及不安全性进行了全面的改革，让人可以从体力、脑力劳动中获得解放。特别是在恶劣的工作环境之下，让人可以获得更多的安全。从而提高生产效率。一、工业自动化控制的现状目前世界上工业自动化控制的主要控制系统有三种，即PLC控制系统、DCS控制系统和工业PC控制系统，下面从这三个控制系统详细的介绍一下工业自动化控制的现状。 1.工业自动化控制的PLC控制系统自从工业自动化控制被作为一项重要的技术开始应用以来，PLC 控制系统就一直处于工业自动化控制行业的主导地位，因为这种控制系统能够为多个不同的工业自动化控制自动化设备提供安全、可靠的控制方案，并与其他的工业自动化控制方式一样，共同推动着工业自动化控制的发展。目前世界上PLC控制系统的生产主要以国外生产厂家的业务为主，这种控制系统的型号大约有三百多种。虽然我国国内的PLC控制系统产品随着我国工业的发展也得到了一定的改进，并初步形成了一定的规模，但是还没有形成强大的生产能力以及品牌质量，简而言之就是我国PLC控制系统产品的生产还没有产业化，所以我国国内工业自动化控制所使用的PLC仍以国外的产品为主。如今PLC控制系统产品在我国工业自动化控制方面的应用越来越广泛，并且在其他的领域也有应用，这是不可否认的。 2.工业自动化控制的DCS控制系统

集散控制系统，即DCS控制系统，是20实际七十年代被研发出来并获得成功运用的，但是我国自主研制的DCS控制系统是在20世纪八十年代取得进展的，并全力展开了国产化DCS控制系统的技术攻关。随着我国先进科学技术的发展，DCS控制系统在我国也取得了快速的发展，无论在产品的技术方面，还是在产品的质量、安全方面，都达到了世界DCS控制系统的先进水平，目前，我国已经出现了很多优秀的DCS控制系统产品生产企业，并获得了良好的发展。 3.工业自动化控制的工业PC控制系统目前世界上工业PC控制系统开始逐渐地替代PLC控制系统和DCS控制系统，而被广泛的应用于工业自动化控制领域，因为这种控制系统具有分布控制系统的优点，从而可以有效的实现具有基础性能的工业自动化控制；另外工业PC控制系统还存在不同的客户模式以及服务器模式，所以工业PC控制系统还可以作为客户机或服务器，从而形成具有区域性的工业PC机群，这种机群通过网络的方式形成把管理和控制统一起来，有效的实现了企业内部之间的信息交流与交换，所以这种方式还可以把所有的信息收集起来，建立信息综合系统。二、工业自动化控制的发展趋势 1.工业自动化控制系统的发展趋势随着科学技术的发展，以及工业自动化控制的实际需要，PLC控制系统开始逐渐的向微型化、网络化的方向发展，在性能以及结构方面，PLC控制系统逐渐的向工业PC控制系统的转化是为了PLC控制系统发展的一个主要趋势。目前的PLC控制系统产品具有很多缺点，例如体积大、价格高等，这严重阻碍了PLC控制系统产品的广发应用，所以PLC控制系统产品向微型化发展是其近期的一个趋势；虽然目前PLC控制系统产品的所占工业自动化控制软件市场的比例较大，但是随着网络技术的扩展，PLC控制系统已经有所落伍，跟不上技术的发展，如今很多的客户都要求PLC控制系统产品要具有网络接口，这样可以使PLC控制系统的开放性更加广泛，所以PLC控制系统网络化也是其近期的一个发展趋势。DCS控制系统则逐渐向基于现场总

PLC的发展及应用现状

PLC的发展及应用现状摘要：PLC是社会大生产下的产物，为了满足社会生产的要求，不管是它的功能还是体积等各个方面得发展是多样化的。它与计算机相结合，控制着社会生产的各个行业的生产。经过长时间的发展，它的功能与多样化是越来越明显，与此同时，它的应用也是越来越广泛的，不管是国内还是国外都是如此。而且发展与前景只会越来越好。关键词：产生发展特点现状展望正文第一章绪论 1.1 PLC的定义 PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。经过几年的发展，于1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器；定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路，也是一-种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。 1.2 PLC的特点可靠性高，抗干扰能力强、配套齐全，功能完善，适用性强、易学易用，深受工程技术人员欢迎、系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造、体积小，重量轻，能耗低。第二章 PLC的发展及应用现状 2.1 PLC的发展历史 2.1.1 PLC的产生传统的继电接触器控制系统（硬件布线）采用固定的接线方式。一旦生产要

可编程序控制器(PLC)的现状与发展趋势

工业可编程序控制器(PLC)的现状与发展趋势摘要：本文论述了在工业控制领域占主要地位的工业可编程序控制器(PLC)的发展趋势，简单介绍了国际、国内PLC的主要厂家及产品。关键词：工业可编程序控制器、发展趋势工业控制计算机(简称工控机)是以计算机技术为基础的新型工业控制装置，目前已成为工业控制的标准设备，被广泛地应用于各行各业，工控机是实现生产自动化的最佳配套产品，而工业可编程序控制器(PLC)则在工控领域中占有主要的地位。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。 PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。从结构上，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O 板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。一、我国工业控制计算机的发展

20世纪40年代末50年代初，我国的流程工业规模很小，设备陈旧，必要的调节主要靠最简单的测量仪表由人工操作运行。50年代末60年代初，我国研制生产的传感器、变送器、调节器、执行器等，基本上能显示过程状态，实现调节意图，最终命令执行器完成对工艺流程的调节要求。70年代初，我国自行研制的工控机开始应用于工业过程控制，它部分地取代了原来控制室内的仪表。但由于受当时电子器件性能的限制，工控机本身的可靠性远不如现在，工控机带来的控制集中引起“危险”集中。70年代末，分散型控制系统(DCS)进入工控领域，解决了“危险”集中的问题，还解决了一些复杂的控制。DCS可建立通信网络，为大工厂生产带来许多方便，但其价格一直居高不下。80年代初，适应性较强的总线型工控机(STD)应运而生，STD总线技术的推广和应用，使工控机的功能更加强化。二、工业可编程序控制器(PLC)发展趋势 PLC作为工控机的一员，在主要工业国家中成为自动化系统的基本电控装置。它具有控制方便、可靠性高、容易掌握、体积小、价格适宜等特点。据统计，当今世界PLC生产厂家约150家，生产300多个品种。2000年销售额约为86亿美元，占工控机市场份额的50%，PLC将在工控机市场中占有主要地位，并保持继续上升的势头。 PLC在60年代末引入我国时，只用作离散量的控制，其功能只是将操作接到离散量输出的接触器等，最早只能完成以继电器梯形逻辑的操作。新一代的PLC具有PID调节功能，它的应用已从开关量控制扩大到模拟量控制领域，广泛地应用于航天、冶金、轻工、建材等行业。但PLC也面临着其它行业工控产品的挑战，各厂家正采取措施不断改进产品，主要表现为以下几个方面： 1.微型、小型PLC功能明显增强很多有名的PLC厂家相继推出高速、高性能、小型、特别是微型的PLC。三菱的FXOS14点(8个24VDC输入，6个继电器输出)，其尺寸仅为58mm×89mm，仅大于信用卡几个毫米，

分析PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/4a8193404.html, 分析PLC在电气自动化中的应用现状及发展前景作者：庄承鑫来源：《城市建设理论研究》2013年第08期摘要：就现今的形势,全面介绍了电气自动化的现状,论述了当前国内电气自动化控制系统的设计思想、系统组成以及未来的电气自动化控制系统的发展方向。当前国外大企业不断进入,在这一专业领域必将出现很大的空缺,那么就必然出现人才短缺的现象。电气自动化涉及各行各业无处不在,而从事电气自动化的人员几乎都是个多面手,可从事造作系统、自动控制、电力电子技术、信息处理、测试技术、研究和发展、经济管理、电子和计算机技术应用等工作。随着大型外企不断进入,这种复合型才毕竟成紧缺状态。关键词：PLC电气自动化；应用现状；发展前景中图分类号：TU976+.1文献标识码：A文章编号：前言： PLC是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行运算、控制、记录等操作指令,并可以将存储内容通过数字或模拟量等形式进行输入或输出来控制工业生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点。 1.电气自动化概念电气自动化是研究与电气工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发以及电子与计算机等领域的一门科学。在我国解放后便开始对电气自动化进行深入研究，并且开始设立本科专业。进入新世纪随着电力电子技术、微电子技术的迅猛发展，使其发展日趋多元化。尤其是结合了目前嵌入式、网络、通信等技术后，电气自动化已出现在我们身边的各个领域。 2.PLC在电力系统中的应用现状 2.1顺序控制火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。随着改革的深入以及国家对节能减排要求的逐步提高,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益已成为各企业的管理最终目标。因此对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,