摘要:20世紀(jì)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%。在這時(shí)期,PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高,PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域,在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。
PLC是一種專(zhuān)門(mén)在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。
PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。伴隨工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的再次興起,PLC發(fā)展又將掀開(kāi)新的篇章。在當(dāng)前PLC產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展之際,我們來(lái)看看PLC產(chǎn)品在此前一些發(fā)展軌跡。
起源
1968年美國(guó)通用汽車(chē)公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969年,美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程控制器PDP—14,在美國(guó)通用汽車(chē)公司的生產(chǎn)線(xiàn)上試用成功,首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制,這是第一代可編程序控制器,稱(chēng)Programmable,是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC。
1969年,美國(guó)研制出世界第一臺(tái)PDP-14
1971年,日本研制出第一臺(tái)DCS-8
1973年,德國(guó)研制出第一臺(tái)PLC
1974年,中國(guó)研制出第一臺(tái)PLC
當(dāng)時(shí)的可編程序控制器功能都很簡(jiǎn)單,只有邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能;硬件方面用于可編程序控制器的集成電路還沒(méi)有投入大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),CPU以分立元件組成;存儲(chǔ)器為磁心存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)容量有限;用戶(hù)指令一般只有二三十條,還沒(méi)有成型的編程語(yǔ)言;機(jī)型單一,沒(méi)有形成系列。一臺(tái)可編程序控制器最多只能替代200~300個(gè)繼電器組成的控制系統(tǒng),在體積方面,與現(xiàn)在的可編程序控制器相比,可以說(shuō)是龐然大物。
中期發(fā)展經(jīng)歷
20世紀(jì)70年代中末期,可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段,計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中,使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性?xún)r(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。
20世紀(jì)80年代初,可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多,產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。
20世紀(jì)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%。在這時(shí)期,PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高,PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域,在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。
20世紀(jì)末期,可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元,使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。
未來(lái)PLC技術(shù)發(fā)展整體趨勢(shì)
1:產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向發(fā)展大:I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。小:由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展,增加了配置的靈活性,降低了成本。
2:PLC在閉環(huán)過(guò)程控制中應(yīng)用日益廣泛
3:不斷加強(qiáng)通訊功能
4:.新器件和模塊不斷推出高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理速度外,還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊等專(zhuān)用化模塊。
5:編程工具豐富多樣,功能不斷提高,編程語(yǔ)言趨向標(biāo)準(zhǔn)化有各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的編程器及編程軟件,采用梯形圖、功能圖、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言,亦有高檔的PLC指令系統(tǒng)
6:發(fā)展容錯(cuò)技術(shù)采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。
7:追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。
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