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从工业3.0到工业4.0,PLC将何去何从?

发布日期:2021-08-31 10:39浏览次数:4209


 PLC可编程逻辑控制器,是一种具有微处理器的数字电子设备,用于自动化控制的数字逻辑控制器,可以将控制指令随时加载存储器内存储与运行。PLC通常作为重要的底层控制部件应用在SCADA和DCS系统中,用于实现工业设备的具体操作与工艺控制,是工控系统的重要基础。在工业现场,由于最靠近底层工业设备,工控系统软硬件在企业推进智能制造的过程中,起着至关重要的作用。

众所周知,工业3.0是指电子信息化时代,即广泛应用电子与信息技术,使制造过程自动化控制程度进一步大幅度提高,从20世纪60-70年代开始并一直延续至现在。PLC伴随着工业3.0 这个时代一路走来,成为工业3.0最具代表性的工业产品之一。

1968年1月,美国Bedford Associates公司在Richard Morley领导下开发了一种可编程控制器,支持用梯形图逻辑编程。同年10月,Bedford Associates创建新公司Modicon来推动新的可编程控制器的产业化,新产品命名为Modicon 084。

1969年11月在得知通用汽车公司的要求后,Dick Morley为通用汽车展示Modicon 084, 获得通用汽车的青睐,随后通用汽车将其用于对金属切割、钻孔、材料处理和装配等环节进行控制。Dick Morley被普遍认为是“PLC之父”。



Dick Morley(右2),1968年 图源:radwell

 

1971年,Allen Bradley公司的工程师Odo Josef Struger和Ernst Dummermuth开发了新一代控制器,型号为Bulletin 1774,命名为 Programmable Logic Controller (PLC),采用专用的编程终端T3,该结构申请了美国专利US3942158。Odo Josef Struger后来成为IEEE会士,Rockwell公司技术副总裁,为Allen Bradley公司的PLC架构设计和PLC编程语言国家标准的制定做出重要贡献。

 

回顾PLC的发展历史,其成功体现在两个方面:一是用计算机来解析过去用继电器实现的逻辑控制;二是采用梯形图逻辑编程,使原来的电气工程技术人员能在自己原有的技术基础上采用计算机编程。

 

PLC是工业产业经济发展背景下的产物,它为工业技术领域带来了一次革新,使可编程程序成为了工业生产设备提高运行效率的关键,为实际工业生产起到了重要的推动作用。

 

随着工业4.0、智能制造时代的到来,企业对产线自动化、网络化与智能化的要求更高,PLC最大的问题在于其封闭和专用的特性。在工业互联网蓬勃发展的今天,其封闭性与专用性,成为PLC向前发展的最大阻力。




 

 

下一代PLC的架构肯定会向更开放、分布式、具有充分的可互操作性和内在信息安全的方向发展,其软件环境一定要大量地吸取和采用开源云计算软件技术,并结合工业自动化的要求和特点,从而走出一条具有持久生命力的开发之路。

 

1、网络化。网络化和加强通讯功能是PLC近些年发展的1个关键方位,往下可与好几个PLC控制站、好几个I/O架构联接;往上可与工业计算机、以太网接口、MAP网等联接,组成全部加工厂的自动化技术自动控制系统。


2、高可靠性。自动控制系统的可信性日渐变成工程设计行业受关心的聚焦,PLC已经自确诊技术性、冗余技术、试错技术性普遍地应用于目前产品中,很多企业已发布了高可靠性的冗余系统。


3、多功能性。PLC的功能越来越多,以便融入各种各样独特功能的必须,在原来智能化控制模块的基本上,各企业相继发布了新的程序模块。


4、小型化、成本低、简易实用。很多企业也刚开始高度重视小型化、成本低、简易实用的系统软件。原先许多只生产中、大中型PLC产品的厂家,正在逐步发布这行的产品。


5、控制与管理功能集成化。为了实现智能化大生产的控制与管理的必须。PLC将普遍选用互联网解决技术性、无线通信网络和图型光电技术,使PLC系统软件的生产管控功能和信息化管理功能合为一体。


6、编程语言向高层次发展。PLC的编程语言在原来的梯形图语言、次序功台 语言和命令语言的基本上,不断完善,并向高层次发展。运用PC编程技术的软PLC已经越来越流行。

 

总而言之,PLC的发展趋势正向着网络化、国产替代、高可靠性、多功能方向发展;也朝着小型化、成本低、简易实用方向发展。