在工業(yè)自動化領域,PLC和工控機是人們不得不提的兩類控制設備,它們是大多數(shù)自動化系統(tǒng)的基礎設備。PLC和工控機的最新技術發(fā)展是工程師對設備應用性能要求的完美體現(xiàn):控制器的硬件標準化,以及用戶的各種控制要求通過軟件來進行改變。
PLC和工控機的最終用戶為冶金、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車、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
順序控制是應用最廣泛的領域,它包括單機控制、多機群控制、自動生產(chǎn)線控制,如注塑機、印刷機械、訂書機械、切紙機械、組合機床、磨床、裝配機械、包裝生產(chǎn)、電鍍流水線和電梯控制等。
2、運動控制
應用在電力拖動系統(tǒng)或伺服電機的單軸或多軸位置控制。
3、過程控制
采用模擬量模塊能控制物理參數(shù),例如溫度、壓力、速度和流量等,并提供PID等閉環(huán)控制的功能。
4、數(shù)據(jù)處理
可以支持數(shù)控機床的控制和管理、多軸控制等。
由于自動化系統(tǒng)的要求日益提高,傳統(tǒng)的提供I/O點服務的PLC和工控機已經(jīng)無法滿足復雜的工藝要求。因此,PLC和工控機在硬件系統(tǒng)上有了根本的變化。
PLC系統(tǒng)在模塊上的技術發(fā)展有:
1、處理器模塊
配備大容量內(nèi)存,為滿足實時控制的要求而優(yōu)化設計,除了一般的I/O掃描和控制、遠程數(shù)據(jù)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(nèi)核中設計有通信功能,借助于它的無源數(shù)據(jù)總線,系統(tǒng)的瓶頸得以消除。這種靈活的結構允許多個處理器、網(wǎng)絡以及I/O在一個機架中搭配使用而沒有限制。
2、信息協(xié)處理器模塊
讀取主處理器的數(shù)據(jù)表和狀態(tài)文件,或通過語言程序?qū)?shù)據(jù)寫入主處理器,程序可以在實時多任務環(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、語言協(xié)處理器
通過C和Basic的接口來進行復雜的計算和算法實現(xiàn)。
4、網(wǎng)絡適配模塊
在現(xiàn)場總線與處理器之間提供通訊接口,以便PLC處理器和I/O模塊進行遠程的數(shù)據(jù)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、稱重模塊、開環(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)流量計模塊、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,提高了可靠性和專業(yè)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(guī)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(jiān)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。