滁州西門子授權代理

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SIEMENS可編程控制器

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什么是硬PLC呢？所謂硬PLC從嚴格意義上來說是由硬件或者一塊專用的ASIC芯片來實現PLC指令的持行．而軟PLC是用一些通用的CPU或者MCU來實現PLC指令的解釋或者編譯持行．
　　像三菱（FX）和歐姆龍的PLC多是硬PLC，而西門子的有幾種型號是屬于軟PLC的。
　　硬PLC的核心是一個位處理器，也就是一個持行PLC專用指今的ASIC芯片，以前各廠商的這種處理器執行的是自家指令，但自從偉大而神圣的IEC61131－3出現后，大家都向這個標準上看齊了，IEC61131－3定義了5種語言——LD、FBD、SFC、ST、IL其中IL是像匯編的，所以大多數廠商的這個位處理器都是執行的一種類IL語言。我們在這里將這個位處理暫命名為IEC處理器。也有廠商用FPGA來實現這個處理器，由于這個處理器執行的是專用指令，所以速度相對軟PLC來說要快許多倍。但它也有它的弱點，就是靈活性不高，并具一般只能處理位指令，而現代的PLC功能越來越強大，對模擬量的處理已和DCS不相上下，所以廠商一般要另加一塊通用CPU來處理模擬量和復雜功能的實現

。

  可編程序控制器是以微處理器為基礎，綜合計算機、通信、聯網以及自動控制技術而開發的新一代工業控制裝置?？删幊绦蚩刂破髟谖覈陌l展與應用已有30多年的歷史，現在它已經廣泛應用于國民經濟的各個工業生產領域，成為提高傳統工業裝備水平和技術能力的重要設備和強大支柱。隨著全球一體化經濟的發展，努力發展可編程序控制器在我國的大規模應用，形成具有自主知識產權的可編程序控制器技術，應該是廣大技術人員努力的方向。

    2 可編程序控制器的發展歷程

    可編程序控制器問世于 20 世紀 60 年代，當時的可編程序控制器功能都很簡單，只有邏輯、定時、計數等功能；硬件方面用于可編程序控制器的集成電路還沒有投入大規模工業化生產， CPU 以分立元件組成；存儲器為磁心存儲器，存儲容量有限；用戶指令一般只有二三十條，還沒有成型的編程語言；機型單一，沒有形成系列。一臺可編程序控制器多只能替代200~300個繼電器組成的控制系統，在體積方面，與現在的可編程序控制器相比，可以說是龐然大物。

    進入70年代，隨著中小規模集成電路的工業化生產，可編程序控制器技術得到了較大的發展。可編程序控制器功能除邏輯運算外，增加了數值運算、計算機接口、模擬量控制等；軟件開發有自診斷程序，程序存儲開始使用EPROM ；可靠性進一步提高，初步形成系列，結構上開始有模塊式和整體式的區分，整機功能從專用向通用過渡。

    70年代后期和80年代初期，微處理器技術日趨成熟，單片微處理器、半導體存儲器進入工業化生產，大規模集成電路開始普遍應用。可編程序控制器開始向多處理器發展，使可編程序控制器的功能和處理速度大為增強，并具有通信和遠程 I/O 能力，增加了多種特殊功能，如浮點運算、三角函數、查表、列表等，自診斷和容錯技術也迅速發展。

    80年代后期到90年代中期，隨著計算機和網絡技術的普及應用，超大規模集成電路、門陣列以及專用集成電路的迅速發展，可編程序控制器的CPU已發展為由16位或32位微處理器構成，處理速度得到很大提高，高速計數、中斷、PID、運動控制等功能引入了可編程序控制器。使得可編程序控制器能夠滿足工業生產過程的各個領域，可編程序控制器已完全取代了傳統的邏輯控制裝置，模擬量儀表控制裝置和以小型機為核心的DDC（直接數字控制）控制裝置。由于聯網能力增強，既可和上位計算機聯網，也可以下掛 FLEX I/O 或遠程 I/O ，從而組成分布式控制系統（DCS）已無困難。梯型圖語言和語句表語言完全成熟，基本上標準化，SFC（順序功能圖）語言逐步普及，專用的編程器已被個人計算機和相應編程軟件所替代，人機界面裝置日趨完善，已能進行對整個工廠的監控、管理，并發展了冗余技術，大大加強了可靠性。

    進入21世紀，可編程序控制器仍保持旺盛的發展勢頭，并不斷擴大其應用領域，如為用戶配置柔性制造系統（FMS）和計算機集成制造系統（CIMS）。目前可編程序控制器主要向兩 個方向擴展：一是綜合化控制系統，它已經突破了原有的可編程序控制器的概念，將工廠生產過程控制與信息管理系統密切結合起來，甚至向上為MES和ERP系統準備了技術基礎，這種發展趨勢會使得舉步為艱的ERP系統有了堅實的技術基礎，從而會帶來工業控制的一場變革，實現真正意義上的電子信息化工廠；二是微型可編程序控制器異軍突起，體積如手掌大小，功能可覆蓋單體設備及整個車間的控制功能，并具備聯網功能，這種微型化的可編程序控制器使得控制系統可將觸角延伸到工廠的各個角落。隨著世界經濟一體化進程的加快，在技術發展的同時，發達國家更加注重了對可編程序控制器的知識產權的保護，國際大型可編程序控制器制造商紛紛加入了可編程序控制器的化組織，他們利用許多技術標準建立了符合他們經濟利益的技術保護壁壘。

    3 可編程序控制器在我國的發展

    我國可編程序控制器的發展與國際上的發展有所不同，國際上可編程序控制器的發展是從研制、開發、生產到應用，而我國則是從成套設備引進、可編程序控制器引進應用、消化移植、合資生產到廣泛應用。大致可劃分為下述三個階段：

    (1) 可編程序控制器的初級認識階段（70 年代后期到 80 年代初期）

    國際上可編程序控制器的發展，首先引起了國內工程技術界的極大興趣，所以我國對可編程序控制器的認識始于 70 年代后期到 80 年代初期的成套設備引進中，當時的上海寶鋼一期工程中有多項工程引進了十幾種機型約 200 多臺可編程序控制器。這些可編程序控制器用于原料碼頭到高爐、軋鋼、鋼管等整個鋼鐵冶煉以及加工生產線上，取代了傳統的繼電器邏輯系統，并部分取代了模擬量控制和小型 DDC 系統。繼寶鋼一期工程后，國內許多廠家陸續引進的設備和生產線大都配備了可編程序控制器，其應用范圍包括電站、石油化工、汽車制造、港口和碼頭等各領域。正是在成套設備引進過程中，我們打開了眼界，了解認識了可編程序控制器，這也促進了可編程序控制器在我國的發展。

    (2) 可編程序控制器的引進應用和消化移植階段（80 年代初期到90年代初期）

    80年代初期開始，隨著我國改革開放的不斷深入，在成套設備引進的同時，國外原裝的可編程序控制器開始涌入。許多部門和單位相繼引進可編程序控制器并自己設計組成控制系統，其應用范圍也擴大到建材、輕工、煤炭、水處理、食品、制藥、造紙、橡膠和精細化工等工業領域。

    隨著應用能力的提高和市場需求的擴大，一些部門和單位本著技貿結合、消化移植的方針，一方面進行二次開發和應用研究，一方面也在引進可編程序控制器的生產線，建立生產可編程序控制器的合資企業，積極開發自己的產品。

    同時，國內也開始研制可編程序控制器產品，當時在上海、北京、西安、廣州、長春等地有約 20 多家科研單位、大專院校和工廠都在研制和生產可編程序控制器，但由于缺乏資金和后續研究力量、生產技術相對落后，只能停留在實驗室階段，沒能投入實際應用和形成工業化生產。