从可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)诞生时起,各厂家就对其可靠性、稳定性和易操作性充满期待。然而,近年来在工业自动化和过程控制行业中,基于PC的控制又半路杀出。
孰优孰劣?虽然争论了好几年了,但很难有一个明确的论断。
也许答案就在技术的不断创新与结合中。
PLC之渊源
IEEE将PLC定义为:具有编程能力的固态控制系统,类似于继电器逻辑系统。继电器逻辑或梯形图,名称的来由是因为使用继电器控制工业设备。不同于硬联线系统(hard-wired),它具有更强的简易性。
继电器逻辑多被用于设计电机线路和继电器整体控制盘。继电器逻辑被称为梯形图逻辑是因为编写出来的程序像是梯子,这与其他高级编程语言如C++ 或BASIC等大不相同,高级语言采用的是文字数字式的字符。
PLC技术之所以盛行了30多年,特点包括:
·过程执行的实时性;
·读、写输入输出(I/O)值的实时性;
·能保证执行和继续操作的鲁棒性和可靠性;
·保护控制代码和执行不受外来影响;
·功能独立,保证控制响应的专一性。
PLC处理能力的成本在下降,通信能力在增强,开放式的系统正在被广泛接受。总共具有32点 I/O的Nano PLC,网络通信能力不断增强;而具有129点I/O的micro PLC,在功能上则更加完善。根据一项ARC Advisory Group的研究,小型PLC通过网络配置性能替代大型PLC已成发展趋势,其原因包括可靠性、简易联线以及可测量性。同样,软件的进步也使用户能够容易地进设定和使用,PLC也可承担更多的逻辑控制。ARC报告中还提到,另一发展趋势是精密运动和位移控制软件以及网络化(web-enabled)功能,如基于网络的HMI、在线升级和远程故障判断及排除。
ARC指出,尽管全球经济衰退,PLC市场仍然兴旺。用户需要通过自动化来提高生产力,降低成本,增加适应性,以满足不断变化的制造业要求。另外,高速的科技发展迫使厂家希望对设备进行升级。通过开放的连接和编程平台可降低总成本,这也刺激了用户对更高端的自动化的要求。
制造商现在已经缩小了可编程控制器的尺寸大小,降低了连线要求。在有效地进行分布控制,增加了更多的通信能力,而且增加了高速通信功能后,对PLC扫描时间就不再有干扰,这就可以将繁多的计算结果卸载至PC,使用PLC处理的结果。
PLC不断发展,虽然PC被引入控制工业,但PLC并没有因此退出控制舞台,这是因为它能与新技术很快的结合,如大量网络连接、处理速率、本地存储和编程的灵活性等技术。另一个原因是,各种控制模块的集成没有兼容性问题,降低了启动和系统确认的成本,提供了一个经测试的高稳定性的良好控制环境。
PC控制存在的合理性
PC-based控制为现有控制方案提供基本基础,无须牺牲其功能性或精密性,而且在使用PC-based控制创建一个全集成应用环境时,在灵活性上也有所增加,加强了编程特性,增强连接性,节省了时间和资金。
使用PC-based控制的原因:
· 将控制系统联网,用于高层应用,如ERP或EAM;
· 配方管理(recipe management)或视觉检测(vision inspection)系统中能处理复杂应用;
· 联接条形码扫描器、运动秤及其他设备。
PC-based控制允许用户在一个平台上控制多种功能,不再需要众多PLC。PC-based可采用C++和Visual BASIC等语言进行编程,采用Windows,能将工厂底层和企业级ERP系统通过标准接口连接。
可编程自动控制器(PAC)是新生代吗?
PLC从起初的用于分布式I/O的梯形编程器开始,已经有了长足的进步。在处理器中已集成了梯形图、过程、模块、温度等功能。
软件控制慢慢开始占领PLC的领域。PLC和运行控制软件的工业计算机之间的界线越来越模糊不清。未来一代的PLC也会具有现在PC的一些特点。新一代的PLC将集PLC的可靠性和PC开放的编程语言于一体。PC和PLC技术的融合使用了商业计算机芯片和Microsoft Windows操作系统。安装了PLC base,用户无须去除原用的系统安装运行软件控制的PC,就能进行更多精密控制。那么,我们怎样称呼下一代的PLC?再用首字母的缩写恐怕是不行了,ARC Advisory Group为此造了个词"可编程自动化控制器(programmable automation controller,PAC)"。PAC的概念定义为:控制引擎的集中,涵盖PLC用户的多种需要,以及制造业厂商对信息的需求。PAC包括PLC的主要功能和扩大的控制能力,以及PC-based控制中基于对象的、开放数据格式和网络能力等功能。
只从外部来辨别PAC和PLC比较困难,但内部还是有所区别的。不同点包括:
多控制任务--PAC允许集成多控制任务,包括连续、过程、运动、驱动,将他们集成在一个控制系统中;
灵活的记忆功能--PAC有一个模块,可升级的记忆功能,允许用户执行系统以满足当前的应用要求,以及可在将来进行一定的扩展。而PLC只有固定的记忆容量;
高速CUP处理能力--当今使用的控制引擎速度快,可靠性好,而且精确;
外形灵活可变--用户可选择所运用的PAC的外形,如底盘、DIN架或PC的类型。每种形式的操作相似,可显著缩减培训,降低成本;
稳定的开发工具--PAC编程环境提供了一个通用的lookandfeel. 使用通用的套装系统简化应用的安装和维护,增加生产力,降低成本。
PC特点--在传统的PLC(工业等级、稳定、即时安装和高可靠性)内部使用商业现成的芯片技术,在PAC也融合了类似于PC的功能, 可满足用户对信息管理、供应链集成等的要求。
PAC结合了PLC中最好的特点--标准外观、耐用性和可靠性,也结合了PC优点--软件功能和灵活性、浮点运算处理和RAM。
和平共处
在自动化系统中使用PLC和PC,并不是只选其一就能胜任。在当今或未来的工厂中,PLC和PC都有其特有的优点。在很多情况下,控制过程同时包含了离散和过程控制,因而PLC和PC将并肩工作。
这意味着什么?意味着PLC在成熟、在完善,向着新一代PLC发展。当问及,"PLC和PC在工业控制中谁更出色?"时,合理的回答是,都优秀。有了PAC,PC-based的灵活、多功能性和速度 与PLC的耐用、高可靠性就能完美结合了。
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孰优孰劣?虽然争论了好几年了,但很难有一个明确的论断。
也许答案就在技术的不断创新与结合中。
PLC之渊源
IEEE将PLC定义为:具有编程能力的固态控制系统,类似于继电器逻辑系统。继电器逻辑或梯形图,名称的来由是因为使用继电器控制工业设备。不同于硬联线系统(hard-wired),它具有更强的简易性。
继电器逻辑多被用于设计电机线路和继电器整体控制盘。继电器逻辑被称为梯形图逻辑是因为编写出来的程序像是梯子,这与其他高级编程语言如C++ 或BASIC等大不相同,高级语言采用的是文字数字式的字符。
PLC技术之所以盛行了30多年,特点包括:
·过程执行的实时性;
·读、写输入输出(I/O)值的实时性;
·能保证执行和继续操作的鲁棒性和可靠性;
·保护控制代码和执行不受外来影响;
·功能独立,保证控制响应的专一性。
PLC处理能力的成本在下降,通信能力在增强,开放式的系统正在被广泛接受。总共具有32点 I/O的Nano PLC,网络通信能力不断增强;而具有129点I/O的micro PLC,在功能上则更加完善。根据一项ARC Advisory Group的研究,小型PLC通过网络配置性能替代大型PLC已成发展趋势,其原因包括可靠性、简易联线以及可测量性。同样,软件的进步也使用户能够容易地进设定和使用,PLC也可承担更多的逻辑控制。ARC报告中还提到,另一发展趋势是精密运动和位移控制软件以及网络化(web-enabled)功能,如基于网络的HMI、在线升级和远程故障判断及排除。
ARC指出,尽管全球经济衰退,PLC市场仍然兴旺。用户需要通过自动化来提高生产力,降低成本,增加适应性,以满足不断变化的制造业要求。另外,高速的科技发展迫使厂家希望对设备进行升级。通过开放的连接和编程平台可降低总成本,这也刺激了用户对更高端的自动化的要求。
制造商现在已经缩小了可编程控制器的尺寸大小,降低了连线要求。在有效地进行分布控制,增加了更多的通信能力,而且增加了高速通信功能后,对PLC扫描时间就不再有干扰,这就可以将繁多的计算结果卸载至PC,使用PLC处理的结果。
PLC不断发展,虽然PC被引入控制工业,但PLC并没有因此退出控制舞台,这是因为它能与新技术很快的结合,如大量网络连接、处理速率、本地存储和编程的灵活性等技术。另一个原因是,各种控制模块的集成没有兼容性问题,降低了启动和系统确认的成本,提供了一个经测试的高稳定性的良好控制环境。
PC控制存在的合理性
PC-based控制为现有控制方案提供基本基础,无须牺牲其功能性或精密性,而且在使用PC-based控制创建一个全集成应用环境时,在灵活性上也有所增加,加强了编程特性,增强连接性,节省了时间和资金。
使用PC-based控制的原因:
· 将控制系统联网,用于高层应用,如ERP或EAM;
· 配方管理(recipe management)或视觉检测(vision inspection)系统中能处理复杂应用;
· 联接条形码扫描器、运动秤及其他设备。
PC-based控制允许用户在一个平台上控制多种功能,不再需要众多PLC。PC-based可采用C++和Visual BASIC等语言进行编程,采用Windows,能将工厂底层和企业级ERP系统通过标准接口连接。
可编程自动控制器(PAC)是新生代吗?
PLC从起初的用于分布式I/O的梯形编程器开始,已经有了长足的进步。在处理器中已集成了梯形图、过程、模块、温度等功能。
软件控制慢慢开始占领PLC的领域。PLC和运行控制软件的工业计算机之间的界线越来越模糊不清。未来一代的PLC也会具有现在PC的一些特点。新一代的PLC将集PLC的可靠性和PC开放的编程语言于一体。PC和PLC技术的融合使用了商业计算机芯片和Microsoft Windows操作系统。安装了PLC base,用户无须去除原用的系统安装运行软件控制的PC,就能进行更多精密控制。那么,我们怎样称呼下一代的PLC?再用首字母的缩写恐怕是不行了,ARC Advisory Group为此造了个词"可编程自动化控制器(programmable automation controller,PAC)"。PAC的概念定义为:控制引擎的集中,涵盖PLC用户的多种需要,以及制造业厂商对信息的需求。PAC包括PLC的主要功能和扩大的控制能力,以及PC-based控制中基于对象的、开放数据格式和网络能力等功能。
只从外部来辨别PAC和PLC比较困难,但内部还是有所区别的。不同点包括:
多控制任务--PAC允许集成多控制任务,包括连续、过程、运动、驱动,将他们集成在一个控制系统中;
灵活的记忆功能--PAC有一个模块,可升级的记忆功能,允许用户执行系统以满足当前的应用要求,以及可在将来进行一定的扩展。而PLC只有固定的记忆容量;
高速CUP处理能力--当今使用的控制引擎速度快,可靠性好,而且精确;
外形灵活可变--用户可选择所运用的PAC的外形,如底盘、DIN架或PC的类型。每种形式的操作相似,可显著缩减培训,降低成本;
稳定的开发工具--PAC编程环境提供了一个通用的lookandfeel. 使用通用的套装系统简化应用的安装和维护,增加生产力,降低成本。
PC特点--在传统的PLC(工业等级、稳定、即时安装和高可靠性)内部使用商业现成的芯片技术,在PAC也融合了类似于PC的功能, 可满足用户对信息管理、供应链集成等的要求。
PAC结合了PLC中最好的特点--标准外观、耐用性和可靠性,也结合了PC优点--软件功能和灵活性、浮点运算处理和RAM。
和平共处
在自动化系统中使用PLC和PC,并不是只选其一就能胜任。在当今或未来的工厂中,PLC和PC都有其特有的优点。在很多情况下,控制过程同时包含了离散和过程控制,因而PLC和PC将并肩工作。
这意味着什么?意味着PLC在成熟、在完善,向着新一代PLC发展。当问及,"PLC和PC在工业控制中谁更出色?"时,合理的回答是,都优秀。有了PAC,PC-based的灵活、多功能性和速度 与PLC的耐用、高可靠性就能完美结合了。