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PLC技術發展呈現新的動向

1、產品規模向大、小兩個方向發展 大：I/O點數達14336點、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化。

?。河烧w結構向小型模塊化結構發展，增加了配置的靈活性，降低了成本。

2、PLC在閉環過程控制中應用日益廣泛

3、不斷加強通訊功能

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、高速計數模塊、遠程I/O模塊等專用化模塊。

5、編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標準化 有各種簡單或復雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句

表等編程語言，亦有高檔的PLC指令系統

6、發展容錯技術 采用熱備用或并行工作、多數表決的工作方式。

7、追求軟硬件的標準化。

發展歷史

起源：1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969 年，美國數字設備公司研制出了第一臺可編程控制器 PDP—14 ，在美國通用汽車公司的生產線上試用成功，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱Programmable，是世界上公認的第一臺PLC。

1969年，美國研制出世界第一臺PDP-14

1971年，日本研制出第一臺DCS-8

1973年，德國研制出第一臺PLC

1974年，中國研制出第一臺PLC

發展：20世紀70年代初出現了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數據傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業控制裝置。此時的PLC為微機技術和繼電器常規控制概念相結合的產物。個人計算機發展起來后，為了方便和反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。

20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發展階段，計算機技術已全面引入可編程控制器中，使其功能發生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現代工業中的地位。

20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業國家中已獲得廣泛應用。世界上生產可編程控制器的國家日益增多，產量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。

20世紀80年代至90年代中期，是PLC發展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統治地位的DCS系統。

20世紀末期，可編程控制器的發展特點是更加適應于現代工業的需要。這個時期發展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業控制設備的配套更加容易。

PLC就業前景

中國經濟的發展主要特點：

1 、中國還是制造業大國，是世界的生產加工中心，有大量的制造業，就必須用各種生產設備，大部分生產設備都和 PLC 有關，需要大量的精通 PLC 控制的從業人員。

2 、產業結構已發生調整，逐漸有勞動力密集型轉化為技術密集型，大量的新設備被采用，這些設備很多都和 PLC 控制相關，需大量的高技術人才。

和 PLC 有關的從業人員主要有：

1 、企業的設備維護和維修人員

2 、從事工控設備銷售的人員

3 、從事設備開發，編程的電氣工程師

平面光波導技術

PLC是英文Planar Lightwave Circuit的縮寫，翻譯成中文為：平面光波導（技術）。所謂平面光波導，也就是說光波導位于一個平面內。正如大家所熟悉的單層電路板，所有電路都位于基板的一個平面內一樣。因此，PLC是一種技術，它不是泛指某類產品，更不是分路器！ 我們最常見的PLC分路器是用二氧化硅（SiO2）做的，其實PLC技術所涉及的材料非常廣泛，如玻璃/二氧化硅（Quartz/Silica/SiO2）、鈮酸鋰（LiNbO3）、III-V族半導體化合物（如InP,GaAs等）、絕緣體上的硅（Silicon-on-Insulator,SOI/SIMOX）、氮氧化硅（SiON）、高分子聚合物（Polymer）等。

基于平面光波導技術解決方案的器件包括：分路器（Splitter）、星形耦合器（Star coupler）、可調光衰減器（Variable Optical Attenuator,VOA）、光開關（Optical switch）、光梳（Interleaver）和陣列波導光柵（Array Waveguide Grating,AWG）等。根據不同應用場合的需求（如響應時間、環境溫度等），這些器件可以選擇不同的材料體系以及加工工藝制作而成。值得一提的是，這些器件都是光無源器件，并且是獨立的。他們之間可以相互組合，或者和其他有源器件相互組合，能構成各種不同功能的高端器件。

運行過程

輸入采樣階段

在這一階段中，PLC以掃描方式讀入所有輸入端子上的輸入信號，并將各輸入狀態存入對應的輸入映像寄存器中。此時，輸入映像寄存器被刷斷。在程序執行階段和輸出刷新階段中，輸入映像存儲器與外界隔離，其內容保持不變，直至下一個掃描周期的輸入掃描階段，才被重新讀入的輸入信號刷新。可見，PLC在執行程序和處理數據時，不直接使用現場當時的輸入信號，而使用本次采樣時輸入到映像區中的數據。一般來說，輸入信號的寬度要大于一個掃描周期，否則可能造成信號的丟失。

程序執行階段

在執行用戶程序過程中，PLC按照梯形圖程序掃描原則，一般來說，PLC按從左至右、從上到下的步驟逐個執行程序。但遇到程序跳轉指令，則根據跳轉條件是否滿足來決定程序跳轉地址。程序執行過程中，當指令中涉及輸入、輸出狀態時，PLC就從輸入映像寄存器中“讀入”對應輸入端子狀態，從輸出映像寄存器“讀入”對應元件（“軟繼電器”）的當前狀態。然后進行相應的運算，運算結果再存入輸出映像寄存器中。對輸出映像寄存器來說，每一個元件（“軟繼電器”）的狀態會隨著程序執行過程而變化。

輸出刷新階段

程序執行階段的運算結果被存入輸出映像區，而不送到輸出端口上。在輸出刷新階段，PLC將輸出映像區中的輸出變量送入輸出鎖存器，然后由鎖存器通過輸出模塊產生本周期的控制輸出。如果內部輸出繼電器的狀態為“1”，則輸出繼電器觸點閉合，經過輸出端子驅動外部負載。全部輸出設備的狀態要保持一個掃描周期。[10]發展現狀

相對于國際大公司而言，國內PLC廠商具有如下明顯的劣勢：

品牌劣勢在市場開拓初期，國產PLC的品牌在較長一段時間內不為用戶認可，從而加大了市場開拓難度。

應用業績劣勢

相對于國際著名的PLC廠商而言，國內公司的PLC應用業績較少，用戶對國產PLC的性能、產品質量和技術支持持懷疑態度。

產品線劣勢

在國內公司開展PLC業務的最初幾年，PLC產品線不完善，產品的品種較少，不利于全方位的市場開拓。

研發實力劣勢

相對于實力雄厚的著名PLC廠商而言，國內公司的研發實力較弱。

在清醒地認識到國內PLC廠商競爭劣勢的同時，人們也高興地看到國內公司在開展PLC業務時存在較大的競爭優勢：

需求優勢

國內PLC廠商能夠確切了解中國用戶的需求，并適時地根據中國用戶的要求開發、生產適銷對路的PLC產品。例如，和利時公司具有12年的控制類產品生產、銷售及工程實施經驗，積累了大量客戶資源，了解國內不同行業、不同地區、不同所有制用戶的真正需求，因此在產品設計時可以充分考慮中國用戶的需求和使用習慣，產品的針對性和易用性更強。

產品定制優勢

由于是完全本地化的研發、生產、銷售和技術支持，國內PLC廠商可以根據用戶的特殊需求定制個性化產品。在實際工作中，有些用戶希望在一個PLC模塊上同時具有開關量輸入、開關量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出等功能，同時輸出既要有繼電器的，還要有晶體管的。這種一般通用PLC不能提供的特殊需求，國內PLC廠商可以快速為用戶專門定制?？鐕镜闹袊脩艉椭袊蛦T很難迅速將這種特殊需求直接反饋到國外的生產廠家，難以促成產品的改進。

成本優勢

由于是完全本地化的研發、生產、銷售和技術支持，國內PLC廠商具有較大的成本優勢，這種成本優勢直接轉變為產品價格優勢。

服務優勢

國內PLC廠商的服務由公司相關人員去實施，PLC生產廠商可以直接面向最終用戶。由于公司技術人員充分了解自己的產品，能夠迅速解決實際應用中發現的問題，因而能顯著提高服務水平和服務質量。另外，國內PLC廠商可以在PLC的售前、售中和售后中為用戶提供免費增值服務。例如，面對眾多的中小用戶，和利時公司開展了免費培訓和免費方案設計服務，得到了廣大用戶的一致好評。

響應速度優勢相對于國際PLC廠商而言，國內PLC廠商能更快響應用戶的要求。

PLC應用

自1969年針對工業自動控制的特點和需要而開發的第一臺PLC問世以來，迄今已近30多年了 ，它的發展雖然包含了前期控制技術的繼承和演變，但又比同于順序控制器和通用的微機控制裝置。它不僅充分利用微機處理器的優點來滿足各種工業領域的實時控制要求，同時也照顧到現場電氣操作維護人員的技能和習慣，摒棄了微機常用的計算機編程語言的表達形式，獨具風格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎地形象編程語言和模塊化地軟件結構，使用程序地編制清晰直觀、方便易學，調試和查錯都很容易。

用戶買到所需PLC后，只需按說明書或提示，座少量地安裝接線和用戶程序地編制工作，就可以靈活而方便地將PLC應用于生產實踐。而且用戶程序的編制、修改和調試不需要具有專門的計算機編程語言知識。這樣就破除了”電腦“的神秘感，推動了計算機技術的普遍運用?？删幊炭刂破?/span>PLC在現代工業自動化控制中是最值得重視的先進控制技術。

PLC現已成為工業控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性高、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯網功能、以易與計算機接口、能對模擬量進行控制，具備高速計數與位控等性能模塊等優異性能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計數繼電器等組成的傳統繼電—接觸控制系統，在機械、化工、石油、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業得到廣泛應用。PLC應用深度和廣度已經成為一個國家工業先進的重要標志之一。
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