西門(mén)子G120C一體式變頻器6SL3210-1KE11-8UB2變頻器6SL32101KE118

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目前，PLC的主流廠(chǎng)商有A-B、Siemens和Modicon等。工控機的主流廠(chǎng)商有上海康泰克、北京康拓和研華、艾訊等。

PLC和工控機在其技術(shù)發(fā)展的歷程中，為了適合工業(yè)現場(chǎng)應用的需要和用戶(hù)二次開(kāi)發(fā)的需要，都積極地發(fā)展高可靠性、網(wǎng)絡(luò )化用戶(hù)開(kāi)發(fā)軟件方面的技術(shù)性能。以下將 介紹PLC和工控機在硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò )方面技術(shù)應用現狀和發(fā)展趨勢。

二、PLC和工控機的硬件技術(shù)現狀和發(fā)展

PLC和工控機終用戶(hù)為冶金、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車(chē)、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)，其主要的用途為：

1、順序控制

順序控制是應用領(lǐng)域，它包括單機控制、多機制、自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制，如注塑機、印刷機械、訂書(shū)機械、切紙機械、組合機床、磨床、裝配機械、包裝生產(chǎn)、電鍍流水線(xiàn)和電梯控制等。

2、運動(dòng)控制

應用在電力拖動(dòng)系統或伺服電機的單軸或多軸位置控制。

3、過(guò)程控制

采用模擬量模塊能控制物理參數，例如溫度、壓力、速度和**等，并提供PID等閉環(huán)控制的功能。

4、數據處理

可以支持數控機床的控制和管理、多軸控制等。

由于自動(dòng)化系統的要求日益**，傳統的提供I/O點(diǎn)服務(wù)的PLC和工控機已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足復雜的工藝要求。PLC和工控機在硬件系統上有了根本的變化。

PLC系統在模塊上的技術(shù)發(fā)展有：

1、處理器模塊

配備大容量?jì)却妫瑸闈M(mǎn)足實(shí)時(shí)控制的要求而優(yōu)化設計，除了一般的I/O掃描和控制、遠程數據交換外，支持大型的集成控制、通訊、并行運算、處理器獨立后臺程序和處理器輸入中斷等功能。如A-B公司的ControlLogix處理器模塊在它的內核中設計有通信功能，借助于它的無(wú)源數據總線(xiàn)，系統的瓶頸得以消除。這種靈活的結構允許多個(gè)處理器、網(wǎng)絡(luò )以及I/O在一個(gè)機架中搭配使用而沒(méi)有限制。

2、信息協(xié)處理器模塊

讀取主處理器的數據表和狀態(tài)文件，或通過(guò)**語(yǔ)言程序將數據寫(xiě)入主處理器，程序可以在實(shí)時(shí)多任務(wù)環(huán)境下以及獨立于PLC處理器的方法，單獨在協(xié)處理器中運行。

3、**語(yǔ)言協(xié)處理器

通過(guò)C和Basic的接口來(lái)進(jìn)行復雜的計算和算法實(shí)現。

4、網(wǎng)絡(luò )適配模塊

在現場(chǎng)總線(xiàn)與處理器之間提供通訊接口，以便PLC處理器和I/O模塊進(jìn)行遠程的數據交換。

5、具有特殊功能的I/O模塊

如A-B公司在其產(chǎn)品中提供了智能變送器模塊、溫度控制模塊、稱(chēng)重模塊、開(kāi)環(huán)速度控制模塊、塑料制造模塊、力矩控制模塊、編碼模塊、可組態(tài)**計模塊、電流同步模塊等。這些模塊的設計考慮了特殊行業(yè)的需要，使得復雜的控制功能以模塊化的方式得以解決，**了可靠性水平。

同樣，工控機也從I/O板卡的基礎上飛速向前發(fā)展，大規模集成電路和計算機本身的革命性發(fā)展給工控機提供了舞臺。工控機系列產(chǎn)品除了全系列的I/O板卡外，還發(fā)展了一體化工作站、帶電子盤(pán)的工控機、遠程RTU、適用于儀表行業(yè)的微型工控機、適用于視頻和多媒體行業(yè)的工控機、適用于通訊行業(yè)的帶監控液晶屏的工控機、與PLC合一的特殊工控機以及防爆型工控機。

工業(yè)現場(chǎng)的應用環(huán)境要求PLC和工控機具有很高的可靠性，而可靠性是靠電磁兼容特性（EMC）和容錯技術(shù)來(lái) 的。PLC和工控機要經(jīng)過(guò)嚴格的電磁兼容檢測，如輻射敏感度檢測、諧波/電壓波動(dòng)/電壓驟降檢測、靜電/快速脈沖/雷擊檢測、電磁干擾檢測等。EMC 了設備在本質(zhì)上的抗干擾特性。要 控制設備不出故障是不可能的。采用容錯設計的系統對要求不能停機、不能失控的高可靠系統是十分重要的。目前重要的容錯設計技術(shù)有Watchdog和雙機熱備（包括主機、模塊和通訊介質(zhì)的熱備）。熱備系統的工作對用戶(hù)來(lái)說(shuō)是透明的：即當故障發(fā)生時(shí)，所有對故障點(diǎn)的切除和數據的備份都是在短的控制周期內自動(dòng)完成的。此項技術(shù)的完成包括了設備硬件和軟件二個(gè)方面。圖2給出了PLC雙機冗余系統的結構。