¿La historia del desarrollo y la situación actual de PLC?
1. En la industria manufacturera (caracterizada por cambiar formas geométricas y propiedades mecánicas) y en las industrias de procesos (caracterizada por convertir materias primas en productos mediante cambios físicos y químicos), existe una gran cantidad de interruptores. Controlados secuencialmente, realizan acciones secuenciales basadas en condiciones lógicas, controlan acciones de protección entrelazadas basadas en relaciones lógicas y recopilan grandes cantidades de datos discretos. Tradicionalmente, estas funciones se logran mediante sistemas de control neumáticos o eléctricos. En 1968, la empresa estadounidense GM (General Motors) propuso reemplazar el dispositivo de control electrónico. Al año siguiente, American Digital desarrolló un dispositivo de control basado en circuitos integrados y tecnología electrónica para programar funciones de control eléctrico. Esta es la primera generación de controladores programables y su nombre en inglés es Programmable Controller (PC).
2. Con el surgimiento de la tecnología electrónica y la tecnología informática, la función de la PC es cada vez más poderosa y su concepto y connotación también se están expandiendo.
3. En la década de 1980 se desarrollaron las computadoras personales, que también se denominaron PC. Para facilitar y reflejar las características funcionales del controlador programable, la empresa estadounidense A-B lo denominó controlador lógico programable (PLC) y utilizó "PLC" como marca registrada de su producto. Hoy en día, al PLC se le suele denominar abreviadamente PC.
4. Desde la década de 1980 hasta mediados de la de 1990, PLC se desarrolló más rápidamente, con una tasa de crecimiento anual del 30-40%. Durante este período, las capacidades de procesamiento analógico, las capacidades de computación digital, las capacidades de interfaz hombre-máquina y las capacidades de red de los PLC han mejorado enormemente. El PLC ingresó gradualmente al campo del control de procesos y reemplazó el sistema de control de procesos dominante en algunas aplicaciones.
5. En los últimos años, la tecnología informática industrial (IPC) y la tecnología de bus de campo (FCS) se han desarrollado rápidamente y han ocupado parte del mercado de PLC. La tasa de crecimiento de PLC se ha ralentizado gradualmente, pero su papel en. control de automatización industrial En particular, la posición en control secuencial no podrá ser reemplazada en el futuro previsible.
6. Actualmente, hay más de 200 fabricantes en el mundo que producen más de 300 variedades de productos PLC, que se utilizan principalmente en automóviles (23%), procesamiento de alimentos (16,4%), productos químicos y farmacéuticos. (14,6%), Metales/Minería (11,5%).
2. Productos típicos de PLC
1. Empresas extranjeras
Schneider, Quantum, Premium, Momentum, etc.
Rockwell (Compañía A-B), SLC, MicroLogix, Control Logix, etc.
Siemens, serie SIMATIC S7-400/300/200
Compañía General Electric
Omron japonesa, Mitsubishi, Fuji, Panasonic, etc.
2. Hay alrededor de 30 fábricas nacionales de
PLC, pero no tienen capacidad de producción a gran escala y algunos de ellos utilizan imitaciones, ensamblaje de componentes u OEM. producción.
3. Aplicación de PLC en China
Aunque mi país es muy débil en la producción de PLC, es muy activo en la aplicación de PLC. En los últimos años, se han agregado cada año alrededor de 654,38 millones de nuevos productos PLC, con ventas anuales de 3 mil millones de yuanes y una amplia gama de industrias de aplicaciones.
En China, los PLC generalmente se dividen en los siguientes niveles según los puntos de E/S (pero no absolutos, existen algunas diferencias en las clasificaciones extranjeras):
Micro:? 32 entradas/salidas
Pequeño: 256 E/S.
Medio: 1024 E/S.
Grande: 4096 E/S
Gigante: 8192 entradas/salidas
En el sistema PLC aplicado en China, el volumen de ventas de PLC con E/S por debajo de 64 puntos Representando el 47% de todo el PLC, aquellos entre 64 puntos y 256 puntos representaron 365,438+0%, representando el 78% de todas las ventas de PLC.
El PLC utilizado en China cubre casi todas las marcas del mundo, lo que muestra la tendencia de la Alianza de Ocho Naciones, pero tiene su propia esfera de influencia en la industria. La mayoría de los sistemas de control centralizados grandes y medianos utilizan PLC europeos y americanos, y la mayoría de los sistemas de control pequeños, máquinas herramienta, automatización independiente y productos OEM utilizan PLC japoneses. Los PLC europeos y americanos tienen ventajas en red y software, mientras que los PLC japoneses tienen ventajas en flexibilidad y precio.
Los canales de suministro de PLC de China incluyen principalmente fabricantes, distribuidores (agentes), integradores de sistemas, usuarios OEM y usuarios finales.
Entre ellos, la mayoría de los PLC llegan a los usuarios finales a través de distribuidores e integradores de sistemas.
IV. Puntos clave del desarrollo de PLC
1. Interfaz amigable hombre-máquina
Los fabricantes de PLC han mejorado enormemente su rendimiento mediante la adquisición o fusión de empresas de software o desarrollo. la industria del software. La mayoría de las marcas de PLC tienen las correspondientes plataformas de desarrollo y software de configuración. La combinación de software y hardware mejora el rendimiento del sistema, al tiempo que reduce los costos de desarrollo y mantenimiento del usuario, lo que facilita la formación de un sistema de control amigable para el hombre y la máquina. Actualmente, el modelo de PLC+red+IPC+CRT es ampliamente utilizado.
2. Las capacidades de comunicación de la red se han mejorado enormemente.
Basado en la interfaz física RS232/422/485 proporcionada por la plantilla de CPU original, los fabricantes de PLC agregaron gradualmente varias interfaces de comunicación para proporcionar una red de comunicación completa. Debido al rápido desarrollo de la tecnología de comunicación de datos en los últimos años, los usuarios tienen fuertes demandas de apertura, y la tecnología de bus de campo y la tecnología Ethernet también se han desarrollado simultáneamente. Por ejemplo, Rockwell A-B introdujo un sistema de estructura de red de tres capas, a saber, Ethernet, red de control y red de equipos, así como las redes Profibus-DP y Profibus-FMS de Siemens.
3. La apertura y la interoperabilidad se han desarrollado enormemente.
En el proceso de desarrollo de PLC, con el fin de monopolizar y expandir su propio mercado, los fabricantes de PLC se encuentran en una situación de fragmentación y cada uno establece sus propios estándares, lo que trae inconvenientes a los usuarios y aumenta los costos de mantenimiento. La apertura es una tendencia en desarrollo y ha sido reconocida por los fabricantes, lo que constituye un proceso a largo plazo de compromiso y competencia que aún continúa. El proceso abierto se puede reflejar en los siguientes aspectos:
1) IEC ha formado estándares de bus de campo, que incluyen ocho estándares. Aunque algunos dicen que muchas normas no tienen normas, esto es el resultado de difíciles debates y compromisos. Después de la promulgación de las normas, los fabricantes adaptaron sus productos a estas normas o desarrollaron nuevos productos correspondientes a ellas.
2) IEC ha formulado el estándar de lenguaje de programación basado en Windows IEC61131-3, que especifica la lista de instrucciones (IL), el diagrama de escalera (LD), el diagrama de funciones secuenciales (SFC), el diagrama de bloques funcionales (FBD). ) y estructura Texto (st) cinco lenguajes de programación. Este es un documento de estandarización abierta de alto nivel para dispositivos de control lógico programables basados en tecnología digital. Aunque las herramientas de desarrollo de PLC siguen siendo incompatibles, los sistemas de desarrollo basados en estos estándares facilitan a los usuarios la adaptación a productos de diferentes marcas durante el proceso de solicitud.
3) La Fundación OPC propuso el estándar OPC (OLE for Process Control) para mejorar aún más la interoperabilidad entre software y hardware. A través de productos de prueba de conformidad OPC, se puede lograr un intercambio de datos conveniente y fluido. En la actualidad, la mayoría de los productos de software PLC y un número considerable de instrumentos, actuadores y otros equipos tienen funciones OPC. La combinación de tecnología OPC y tecnología de bus de campo es la tendencia de los futuros sistemas de control hacia la tecnología FCS.
4. Las funciones del PLC se han mejorado aún más y su alcance de aplicación se ha vuelto cada vez más extenso. Las capacidades de red de PLC, las capacidades de procesamiento de simulación, la velocidad de computación, la memoria y las capacidades de computación complejas se han mejorado enormemente. Ya no se limita a aplicaciones de control lógico y se utiliza cada vez más en el control de procesos. Según las estadísticas, el PLC tiene aplicaciones funcionales en algunos campos además de los procesos petroquímicos, y ha reemplazado al costoso DCS en bastantes aplicaciones, reemplazando así el modelo original PLC (control secuencial) + DCS (control de procesos) Cambie al modo PLC + IPC. .
5. El desarrollo de Ethernet industrial ha tenido un impacto importante en el PLC. Ethernet se utiliza ampliamente y su coste es muy bajo en comparación con las redes industriales. Por lo tanto, la gente está comprometida a introducir Ethernet en el campo del control. Los desafíos actuales son 1) el hardware debe ser adecuado para entornos industriales hostiles; 2) cómo mejorar la confiabilidad del mecanismo de comunicación. Aún es controvertido si Ethernet puede ingresar con éxito en el campo del control industrial. Sin embargo, Ethernet se utiliza cada vez más en los sistemas de control industrial. Para adaptarse a este proceso, diversos fabricantes de PLC han lanzado productos o productos intermedios adaptados a Ethernet.