六、運(yùn)動(dòng)控制
PLC在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用也已經(jīng)有很長(zhǎng)一段時(shí)間了，而且還保持了很好的增長(zhǎng)趨勢(shì)。
最近，公司計(jì)劃為其DL205 PLC推出具有四通道高速計(jì)數(shù)器的H2-CTRIO模件。該模件單元支持4個(gè)獨(dú)立可組態(tài)的100kHz計(jì)數(shù)器/定時(shí)器通道，還具備4個(gè)隔離高速DC輸出通道，并運(yùn)行于獨(dú)立的CPU掃描程序，使其具備了非?？焖俚捻憫?yīng)能力。該模件也能夠通過(guò)本地基于計(jì)數(shù)事件的處理器進(jìn)行編程，而不需要從控制CPU中得到任何協(xié)助。程序設(shè)計(jì)通常采用DirectSoft32和Think & Do工控組態(tài)軟件包來(lái)進(jìn)行。
結(jié)合機(jī)械和運(yùn)動(dòng)控制方面的內(nèi)容，Giddings & Lewis公司提供了基于工業(yè)PC的MMC（機(jī)械與運(yùn)動(dòng)控制）軟件產(chǎn)品PiCPro for Windows，該軟件兼容于IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的梯形邏輯圖和功能模塊圖表程序設(shè)計(jì)方式。該軟件內(nèi)藏于PCI總線模件中，當(dāng)宿主工業(yè)PC停機(jī)以后，該模件單元能夠繼續(xù)運(yùn)行操作。其特點(diǎn)包括不超過(guò)32個(gè)軸向的模擬量控制或者SERCOS伺服系統(tǒng)控制，具備運(yùn)動(dòng)控制性能，內(nèi)藏OPC服務(wù)器驅(qū)動(dòng)程序、電子郵件和文件傳輸器，以及為DeviceNet或者Profibus提供的通信接口，另外還提供了標(biāo)準(zhǔn)Internet和Intranet訪問(wèn)工具。
七、軟件工具
現(xiàn)在，軟件工具繼續(xù)成為PLC用戶(hù)最感興趣的內(nèi)容之一。對(duì)于PLC硬件，工業(yè)用戶(hù)只需要關(guān)心其性能和價(jià)格方面的內(nèi)容即可。當(dāng)前，越來(lái)越多的PLC用戶(hù)希望能夠?qū)ふ业礁嗟能浖ぞ吆图晒ぞ?，以便能夠進(jìn)一步提高PLC硬件的性能。
工業(yè)用戶(hù)所有工作的目的在于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，所以他們正在努力實(shí)現(xiàn)將運(yùn)動(dòng)軟件包、PLC、操作員界面甚至Internet結(jié)合在一起。同時(shí)，工業(yè)用戶(hù)還希望開(kāi)放控制能夠完成邏輯控制，也能夠運(yùn)行Java腳本程序。
然而，問(wèn)題在于工業(yè)用戶(hù)通常是通過(guò)購(gòu)買(mǎi)PLC硬件產(chǎn)品的方式來(lái)免費(fèi)獲得軟件工具的。如果工業(yè)用戶(hù)打算支付軟件費(fèi)用，他們希望花同樣的費(fèi)用能夠購(gòu)買(mǎi)到與市場(chǎng)上質(zhì)量相同的PC軟件。軟件供應(yīng)商也正在努力開(kāi)發(fā)，并希望能夠?yàn)楣I(yè)用戶(hù)提供更多軟件工具的選擇機(jī)會(huì)。
Rockwell自動(dòng)化公司提供了基于RSLogix系列版本的袖珍型軟件RS-PocketLogix，該軟件運(yùn)行在基于Windows CE操作系統(tǒng)平臺(tái)的袖珍型計(jì)算機(jī)上，用于工廠底層SLC-500和MicroLogix可編程控制器的維護(hù)和故障處理，支持PLC-5和所預(yù)定的ControlLogix邏輯控制程序。
現(xiàn)在，Rockwell自動(dòng)化公司已經(jīng)將軟件升級(jí)到RSLogix 5000系列版本，該系列軟件版本采用了ControlLogix結(jié)構(gòu)體系和Logix 5550處理器。RSLogix系列版本軟件其自身已經(jīng)升級(jí)到4.0，此外，借助于對(duì)A.I.系列入口命令、改進(jìn)的安全性能和有效性對(duì)比，以及一種新地址向?qū)У闹С?，能夠支持A-B公司的PLC產(chǎn)品和個(gè)別改進(jìn)程序。
Nematron公司也已經(jīng)發(fā)布了5.40版本的工業(yè)自動(dòng)化套裝軟件，該軟件增加了在線邏輯控制變更、流程圖表跟蹤等功能，允許工業(yè)用戶(hù)真實(shí)地跟蹤邏輯控制路徑，增強(qiáng)報(bào)表和編輯能力，包括標(biāo)識(shí)符交叉搜索和所有報(bào)表打印等。為流程圖表開(kāi)發(fā)所增強(qiáng)的編輯功能包括全程搜索、標(biāo)識(shí)符名稱(chēng)的替換、自適應(yīng)流程圖表模塊，以及改進(jìn)的剪切和粘貼性能，以便有能力將注釋性?xún)?nèi)容嵌入到流程圖表模塊。新版本軟件也增加了對(duì)OPC 2.0的支持能力，包括標(biāo)識(shí)符瀏覽和數(shù)據(jù)信息訪問(wèn)等。
Siemens公司的SIMATIC STEP 7是一套全開(kāi)放專(zhuān)業(yè)版軟件，并已經(jīng)成為該公司通用開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件工具，直接用于組態(tài)、管理和維護(hù)工廠范圍內(nèi)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。該軟件使工業(yè)用戶(hù)可以將一個(gè)自動(dòng)化工程項(xiàng)目再細(xì)分成設(shè)計(jì)階段、執(zhí)行與測(cè)試、委托與啟動(dòng)、運(yùn)行，以及維護(hù)等，然后，將所有工作集成在單個(gè)軟件包內(nèi)。單個(gè)自動(dòng)化工程項(xiàng)目可以采用許多程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的任何組合來(lái)進(jìn)行編程工作，從而在其中選擇最適合于所給定應(yīng)用程序的那一部分。同樣的程序代碼能夠在基于工業(yè)PC的SIMATIC WinAC控制系統(tǒng)中得到運(yùn)行，以滿(mǎn)足軟件和硬件對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。
不久以前，新合并成立的Entivity公司已經(jīng)發(fā)布了Think & Do Live軟件。該軟件是一套基于e-控制方案的產(chǎn)品，并集成了控制、通信和信息技術(shù)，同時(shí)也是一套能夠提高生產(chǎn)效率的現(xiàn)代化軟件工具。該軟件所內(nèi)藏的機(jī)械和過(guò)程監(jiān)控功能能夠與可操作的信息顯示結(jié)合起來(lái)，以便進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。該軟件還能夠被應(yīng)用作為綜合控制、通信和監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案，或者應(yīng)用于遺傳算法控制系統(tǒng)。
同樣，公司也推出了新版本的基于工業(yè)PC的過(guò)程控制軟件包，現(xiàn)在，該軟件包包括了全套OPC 2.0兼容服務(wù)器，以及對(duì)RUNtime PC和WinPLC的完全性支持能力。
Schneider公司推出其Modsoft系列產(chǎn)品的新一代軟件ProWORX Nxt，該軟件為Quanturn、 Compact和Momentum PLC等流行硬件產(chǎn)品平臺(tái)提供了基于Windows操作系統(tǒng)的圖形化用戶(hù)界面，也提供了與984系列產(chǎn)品兼容的梯形圖邏輯編輯器，為編程面板和PLC之間提供了直接或者網(wǎng)絡(luò)方式協(xié)同工作的連接選擇。另外，它還支持Modbus、Modbus+和依靠Ethernet TCP/IP協(xié)議的局域網(wǎng)連接方式。其他特點(diǎn)包括組態(tài)環(huán)境中的最新型圖形化用戶(hù)界面、改進(jìn)型文檔，以及支持所有梯形圖和文檔之間轉(zhuǎn)換的實(shí)用程序。
最近，Giddings & Lewis公司為工業(yè)用戶(hù)提供了一套集成了IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)邏輯和運(yùn)動(dòng)控制編程環(huán)境的軟件產(chǎn)品，即PiCPro for Windows。該軟件產(chǎn)品將所有特點(diǎn)集成在一個(gè)工程項(xiàng)目管理器之中，可以在線開(kāi)發(fā)用戶(hù)幫助信息，還可以通過(guò)Internet進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，同時(shí)支持SERCOS系列運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品。
自從所有編程方式被軟件工具替代以來(lái)，PLC編程軟件已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化，而且這些軟件工具仍然保持著一定的增長(zhǎng)趨勢(shì)，并且不斷有適合于各種應(yīng)用的新特點(diǎn)誕生。
Siemens公司推出的3.2版本STEP 7-Micro/Win 32程序設(shè)計(jì)軟件提供了一種新的FBD編輯器，以及與IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)兼容的梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和FBD。該軟件能緊密地與Windows操作系統(tǒng)集成在一豐收，提供諸如增加/移動(dòng)程序和定制安裝方式等一系列功能特性。同樣，在 Windows中采用單個(gè)工程項(xiàng)目文件的方式更加容易對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行管理，如電子郵件和備份等。另外它還提供了新的保存方式選擇，只要雙擊工程項(xiàng)目文件就能夠自動(dòng)啟動(dòng)工程項(xiàng)目。
SoftPLC公司正好也發(fā)布了TOPDOC NexGen（被稱(chēng)為下一代）軟件。TOPDOC是一個(gè)梯形圖邏輯程序編輯器和用于SoftPLC開(kāi)放結(jié)構(gòu)體系控制軟件與過(guò)程控制器的維護(hù)工具。該軟件采用了Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，其主要特點(diǎn)是充分采用了Web技術(shù)，從一個(gè)Web瀏覽器上就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和修改PLC參數(shù)，而且能夠運(yùn)行在Windows和非Windows操作系統(tǒng)平臺(tái)上，如Linux。
Altersys公司和Indusoft公司進(jìn)一步聯(lián)合起來(lái)，分別推出了基于Altersys公司ISaGRAF系列的Virgo自動(dòng)化套裝軟件，以及基于Indusoft公司的Web工作室。Virgo套裝軟件能夠嵌入到Windows CE中，并通過(guò)Internet與其他過(guò)程控制系統(tǒng)建立起通信鏈路。借助于ISaGRAF系列產(chǎn)品和IEC 61131-3技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，Virgo套裝軟件包括了自動(dòng)化過(guò)程控制系統(tǒng)（嵌入式或者非嵌入式）組態(tài)和運(yùn)行所必需的軟件部件，如HMI、報(bào)警、事件記錄、趨勢(shì)記錄、硬實(shí)時(shí)控制和通信等。
另外一種來(lái)自于IPMI公司的基于Java技術(shù)開(kāi)發(fā)的軟件產(chǎn)品是EPS for Java，該軟件重新開(kāi)發(fā)了新版本的圖形化繼電器梯形邏輯組態(tài)編輯器。由于該軟件基于Java程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，因此是一個(gè)交叉運(yùn)行平臺(tái)，相同的拷貝可以運(yùn)行在Windows 95/98、Macintosh或者其他操作系統(tǒng)平臺(tái)，并同時(shí)支持Java運(yùn)行環(huán)境。
Entivity公司最近發(fā)布了版本號(hào)為6的Think & Do Studio軟件產(chǎn)品。該軟件產(chǎn)品是建立在Visio技術(shù)基礎(chǔ)之上，并在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)環(huán)境中集成了流程圖表控制邏輯、HMI、運(yùn)動(dòng)控制、PID回路控制、智能化I/O控制設(shè)備接口，以及工程項(xiàng)目文檔工具。該軟件可以完全升級(jí)并跨越Microsoft Windows平臺(tái)，到目前為止，據(jù)說(shuō)是第一套基于COTS軟件平臺(tái)的過(guò)程控制軟件包。其最顯著的特點(diǎn)之一就是所具有的自動(dòng)查找和組態(tài)工具能夠使其非常容易地連接到智能化I/O過(guò)程控制設(shè)備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中去。
PLC的最新發(fā)展趨勢(shì)（三）
八、硬件與軟件
通過(guò)短短幾年的努力，我們不斷看到有許多新的軟邏輯控制軟件產(chǎn)品被推出。許多獨(dú)立軟件供應(yīng)商已經(jīng)開(kāi)始出售這種軟件產(chǎn)品，傳統(tǒng)PLC供應(yīng)商在他們的產(chǎn)品目錄中也已經(jīng)開(kāi)始逐漸增加基于工業(yè)PC的控制產(chǎn)品。另外，PLC開(kāi)發(fā)費(fèi)用中，軟件開(kāi)發(fā)費(fèi)用所占的百分?jǐn)?shù)正得到穩(wěn)定的增長(zhǎng)。例如，Rockwell公司將40％的開(kāi)發(fā)費(fèi)用投入到硬件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中，而將60％左右的開(kāi)發(fā)費(fèi)用轉(zhuǎn)移到了軟件開(kāi)發(fā)工作上。其著眼點(diǎn)在于全球市場(chǎng)對(duì)軟件產(chǎn)品有強(qiáng)大的購(gòu)買(mǎi)力，并要求軟件產(chǎn)品能夠更加完美地運(yùn)行在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)上。
PLC一般總是使用梯形圖邏輯控制程序，現(xiàn)在，所有類(lèi)型的其他產(chǎn)品正在努力獲得并使用一些或者全部與IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)兼容的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，包括梯形圖邏輯圖表、功能模塊圖表、順序功能圖表、結(jié)構(gòu)化文本和指令表等程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。
然而，硬件、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件相互之間都是延緩此獨(dú)立的實(shí)體，與傳統(tǒng)的全集成PLC系統(tǒng)有很大的不同。隨著硬件和操作系統(tǒng)的不斷發(fā)展，操作系統(tǒng)所提供的標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)化功能特性可能會(huì)進(jìn)一步促使PLC變成一種更加不同的控制設(shè)備，這也就是PLC需要采IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的原因所在。
可以采取各種方式來(lái)解決PLC的編程問(wèn)題。Rockwell公司對(duì)其所有產(chǎn)品均采用Logix系列軟件來(lái)編程，包括機(jī)器人控制器、軟邏輯控制器。傳統(tǒng)PLC系統(tǒng)全部采用RSLogix 5000軟件進(jìn)行編程工作。其他途徑包括微軟技術(shù)，像DCOM、ActiveX以及Sun的Java等，在將來(lái)，也許會(huì)使用技術(shù)，其中大多數(shù)編程方式是通過(guò)Sun宏系統(tǒng)和ONE（開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境）來(lái)發(fā)布的。
基于Windows CE的應(yīng)用軟件和標(biāo)準(zhǔn)工具將允許工業(yè)用戶(hù)可以通過(guò)多重硬件生命周期的方式來(lái)保護(hù)他們所購(gòu)買(mǎi)的軟件。這種趨勢(shì)將進(jìn)一步改變工業(yè)用戶(hù)對(duì)傳統(tǒng)PLC產(chǎn)品產(chǎn)品的購(gòu)買(mǎi)決心，而且仍然要涉及到PLC硬件技術(shù)規(guī)范、外圍設(shè)備和通信連接能力，這好像有些類(lèi)似于購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)工業(yè)PC。相對(duì)于工為一用戶(hù)習(xí)慣性決定過(guò)程而言，他們需要認(rèn)真評(píng)價(jià)一種過(guò)程控制器及其編程軟件的靈活性。這也有助于平息人們?cè)u(píng)價(jià)哪種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是最好的爭(zhēng)論。梯形圖邏輯、流程圖表、靜態(tài)邏輯、功能模塊、IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)混合編程，連同Visual Basic和Visual C++等都能夠很容易地把基于Windows CE的PLC作為一種對(duì)象來(lái)對(duì)待處理。不久以前，一些親的軟邏輯和基于工業(yè)PC控制的產(chǎn)品已經(jīng)問(wèn)世。
來(lái)自于制造業(yè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)（MDS）公司的WinMotion軟件在單個(gè)套裝軟件中提供了軟運(yùn)動(dòng)控制、軟邏輯控制（兼容IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)）和一套數(shù)據(jù)服務(wù)器，并不需要任何運(yùn)動(dòng)控制接口卡件，或者專(zhuān)用硬件產(chǎn)品。此外，它還能以實(shí)時(shí)方式提供連續(xù)包括維護(hù)、生產(chǎn)和質(zhì)量等數(shù)據(jù)信息。該軟件可以運(yùn)行在具有單個(gè)處理器并安裝有VenturCom RTX軟件部件的Windows NT操作系統(tǒng)平臺(tái)上。該公司還公布了一套開(kāi)放式API接口，能夠讓工業(yè)用戶(hù)進(jìn)步集成第三方軟件技術(shù)。
Rockwell公司也推出了SoftLogix 5800軟件。該軟件提供了一種新的軟控制器，在一個(gè)相同的控制系統(tǒng)中，能夠同時(shí)完成順序和運(yùn)動(dòng)控制功能。與該公司其他Logix產(chǎn)品一樣，該軟件仍然使用了Logix運(yùn)行引擎，RSLogix 5000編程軟件和NetLinx開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)。該軟件也能運(yùn)行在Windows NT/2000操作系統(tǒng)平臺(tái)上。
前不久，Entivity公司推出了5.1版本的可視化邏輯控制器軟件。其顯著特點(diǎn)是增加了一個(gè)對(duì)DeviceNet標(biāo)識(shí)符組態(tài)器的安裝選項(xiàng)，以及改進(jìn)的OPC服務(wù)器。該軟件對(duì)NVRAM有更好的支持能力。
和KW公司聯(lián)合推出了適合于WinPLC CPU模件運(yùn)行引擎并兼容于IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的ProConOS PLC產(chǎn)品。它具有搶占式、多任務(wù)運(yùn)行引擎，而且被嵌入到Win-PLC模件中。應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)采用MULTIPROG來(lái)完成，MULTIPROG是一套兼容IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的軟件開(kāi)發(fā)工具，它允許工業(yè)用戶(hù)在WinPLC上同時(shí)運(yùn)行任務(wù)，然后被獨(dú)立地運(yùn)行，而且可以具有不同的運(yùn)行循環(huán)周期和時(shí)間版段。
Twin CAT軟件系統(tǒng)公司所推出的Beckhoff軟件可以運(yùn)行在安裝有Windows NT/2000或Windows CE的工業(yè)PC上，能夠?qū)/O接口嵌入到實(shí)時(shí)過(guò)程控制器中，形成多PLC系統(tǒng)、NC軸向控制、程序設(shè)計(jì)環(huán)境和操作站。所顯示出來(lái)的特點(diǎn)實(shí)際上是嵌入了IEC 61131-3軟件的PLC,或者是工作于Window NT/2000操作系統(tǒng)平臺(tái)下的軟件NC。程序和運(yùn)行系統(tǒng)可以在相同或者獨(dú)立的工業(yè)PC上運(yùn)行。用戶(hù)界面和其他程序之間的數(shù)據(jù)信息通信則依靠Microsoft公司的開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)，如OPC、OCX、DLL等。
九、適合PLC應(yīng)用的新模件
前文已討論了新的適合于PLC的插入式運(yùn)動(dòng)控制模件。對(duì)于其他類(lèi)型的插入式部件及其附件，可以獲得更好的選擇，同樣還有一些較新的選擇方案。
Siemens公司已經(jīng)推出了一種新的基于AS-I現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)通信處理器模件CP243-2，該模件為低級(jí)變送器總線提供了直接地址連接方式，還能夠與任何S7-200 CPU及其擴(kuò)展版本工作在一起。
公司推出了一種名為EZText的新型PLC文本操作面板，該產(chǎn)品支持廣泛通信協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序的選擇。所支持的通信協(xié)議包括該公司的LOGIC、A-B公司的DF1、Omron公司的Host Link、Mitsubishi公司的FX系列、Modicon公司的Modbus RTU和GE Fanuc公司的SNPX等。每個(gè)EZText操作面板都可以在DeviceNet版本中得到很好的利用。所有模伯均提供了5個(gè)用戶(hù)可定義按鈕、一個(gè)內(nèi)藏菜單系統(tǒng)、滾動(dòng)式數(shù)據(jù)信息輸入，以及全隔離電源供應(yīng)。EZText操作面板還提供了5個(gè)用戶(hù)這下義的LED和LCD顯示窗口，可支持2-4行不超過(guò)20個(gè)字符數(shù)據(jù)信息的顯示。
Aromat公司為其FP0系列PLC提供了一種具有12位分辨力和8通道模擬量輸入模件。一個(gè)FP0能夠處理不超過(guò)24路的模擬量輸入信號(hào)，還能夠完成多種浮點(diǎn)數(shù)字運(yùn)算、精確PID控制和自整定。只要通過(guò)調(diào)制解調(diào)器就能夠進(jìn)行模擬量信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
同樣也來(lái)自于Aromat公司的一種新模件是FP2 PLC。FP2 PLC模件具有高速計(jì)數(shù)能力，依靠4個(gè)信號(hào)通道其最高頻率可以達(dá)到200kHz；同時(shí)，一個(gè)活動(dòng)的電動(dòng)機(jī)動(dòng)動(dòng)單元能夠處理4個(gè)方向的軸向運(yùn)動(dòng)，而且每個(gè)軸向運(yùn)動(dòng)的速度可以達(dá)到100kp/s。另外，它還具環(huán)回路控制或者PWM輸出。
ABB自動(dòng)化公司提出了一種新的稱(chēng)為Industrial IT的編程解決方案，并成為其AC 800F現(xiàn)場(chǎng)控制器產(chǎn)品的一部分。AC 800F所具有的開(kāi)放結(jié)構(gòu)單元體系能夠同時(shí)處理本地和遠(yuǎn)程I/O模件、智能化傳感器的4-20mA信號(hào)，是一種具備了多種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)控制器。AC800F還提供了減少工程設(shè)備安裝周期和資產(chǎn)優(yōu)化分析等性能，通過(guò)OPC技術(shù)提高了與ActiveX和Web的連接能力。AC800F中的每個(gè)單元可以從4種獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)采集和處理各種診斷數(shù)據(jù)信息，它還提供了與IEC61131-3兼容的編程工具軟件。
十、駕御現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)控制
隨著通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，有可能利用通信系統(tǒng)將控制功能形成閉環(huán)過(guò)程控制，因?yàn)樵絹?lái)越多的控制計(jì)算機(jī)已經(jīng)嵌入了I/O系統(tǒng)。
例如，Rockwell自動(dòng)化公司所推出的DeviceLogix充分應(yīng)用了模件技術(shù)，能夠被完全集成到工廠底層現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制設(shè)備中去，為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)提供了低價(jià)格過(guò)程控制應(yīng)用。DeviceLogix還提供了簡(jiǎn)單化獨(dú)立過(guò)程控制應(yīng)用特點(diǎn)和性能，諸如單個(gè)應(yīng)用條件、事件偵測(cè)、報(bào)警管理和布爾邏輯運(yùn)算等，減輕了具有較多控制任務(wù)的控制系統(tǒng)主控制器，甚至是最低級(jí)過(guò)程控制設(shè)備的負(fù)擔(dān)。首先推出的過(guò)程控制產(chǎn)品是A-B公司的1792/1792D系列、ArmorBlock MaXum I/O系列、1791D CompactBlock I/O系列、1799嵌入式I/O系列，以及800E DeviceNet局部操作站和DeviceNet輔助軟起動(dòng)器系列。
在2000年初，Siemens公司就推出了IM 151/CPU，同時(shí)將所增加的PLC功能應(yīng)用到ET 200S I/O系列產(chǎn)品。
Festo公司也已經(jīng)將PLC技術(shù)嵌入到其氣調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品中。該公司新近推出的SB6產(chǎn)品在這一領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。另外，它提供了與A-B公司SLC-500相同的技術(shù)特點(diǎn)，通過(guò)便攜和遠(yuǎn)程等增加了數(shù)字量的模擬量I/O系列模件通道。SB6還提供了一個(gè)兼容于DeviceNet的電子式節(jié)點(diǎn)，能夠與DeviceNet數(shù)據(jù)采集器集成在一起，百且介于電子模件和氣動(dòng)模件之間，為各種應(yīng)用功能提供了PLC邏輯控制。
Phoenix Contact公司所推出的系列化DIN架裝式PLC被稱(chēng)作遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)控制器（RFC），而且非常適合于Interbus I/O系統(tǒng)的應(yīng)用。所有模件單元都能夠采用PCWORX組態(tài)工具軟件進(jìn)行編程設(shè)計(jì)工作，PCWORX是套完全基于IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的組態(tài)工具軟件包。
Wago公司所推出的可編程現(xiàn)場(chǎng)控制器能夠完全與其Wago I/O系統(tǒng)工作在一起，允許工業(yè)用戶(hù)在本地存儲(chǔ)和運(yùn)行程序，同時(shí)還能夠與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行通信。它并不需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸就能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行預(yù)處理和邏輯解決方案的調(diào)試。信號(hào)預(yù)處理從相當(dāng)程度上降低了裝載現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息的負(fù)荷，能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制建立起非常完善的分散控制應(yīng)用。
VMIC公司同樣也推出了增強(qiáng)型版本的DIN架裝式IOMax PC控制器，即VIOMAX-8450?，F(xiàn)在該控制器已經(jīng)采用了300MHz的MMX微處理器芯片，而且仍然采用基于IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的IOWorks控制組態(tài)工具軟件包進(jìn)行編程設(shè)計(jì)。
十一、替代嵌入式控制器
據(jù)相關(guān)調(diào)查報(bào)告顯示，現(xiàn)在對(duì)于低端PLC市場(chǎng)的爭(zhēng)奪仍在繼續(xù)進(jìn)行，這也進(jìn)一步促進(jìn)了PLC的發(fā)展。隨著微型和超微型PLC技術(shù)的發(fā)展和數(shù)量的增長(zhǎng)，它們已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入到新的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，微型PLC已經(jīng)開(kāi)始替嵌入式控制器的工作內(nèi)容。像Omron公司已經(jīng)察覺(jué)到這一技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)向，并逐漸計(jì)劃將其產(chǎn)品應(yīng)用于商業(yè)器具、飲料分發(fā)設(shè)備以及商業(yè)、工業(yè)等。這些行業(yè)之所以正在應(yīng)用微型PLC，正是由于它具有卓越的靈活性、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)周期短、適應(yīng)性強(qiáng)、競(jìng)爭(zhēng)性的價(jià)格等一系列優(yōu)點(diǎn)所至。
對(duì)于PLC或者嵌入式控制器的選擇主要依賴(lài)于它們的體積大小，尤其是如果需要特殊功能時(shí)，嵌入式控制器的缺陷就逐漸顯露出來(lái)了。盡管嵌入式控制器具有很低的價(jià)格，但其中仍然包含了質(zhì)量控制、維修以及服務(wù)等方面的價(jià)格。
Mitsubishi公司的FX1S超微型和FX1N微型PLC系列產(chǎn)品正在面向嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，它們能夠處理從10-128個(gè)I/O通道，并且具有2個(gè)軸向的運(yùn)動(dòng)控制性能，還具備PID控制指令應(yīng)用于連續(xù)過(guò)程控制。
來(lái)自于Entertron公司的SK1600-RIC型嵌入式可編程邏輯控制器（ePLC）具有16通道數(shù)字量輸入和12通道繼電器輸出基本單元、一個(gè)RS-232接口、一個(gè)10kHz高速計(jì)數(shù)器通道，以及4kb的程序存儲(chǔ)器。另外，它可以在Windows和DOS操作系統(tǒng)平臺(tái)下采用梯形邏輯圖編程方式進(jìn)行控制程序設(shè)計(jì)。該產(chǎn)品還能夠被應(yīng)用于有或者無(wú)操作員界面的連接。
Omron公司最新推出的CPM2B系列微型控制器，其設(shè)計(jì)仍然保留了工業(yè)用戶(hù)所希望的低性能價(jià)格比的特點(diǎn)，以便工業(yè)用戶(hù)能自由構(gòu)建控制系統(tǒng)。其特點(diǎn)還包括提供了備份電池、增強(qiáng)型通信機(jī)制、I/O通道可擴(kuò)展到128路、RS-232接口、可移動(dòng)終端、PID控制回路以及其他高級(jí)指令系統(tǒng)等。
Blue Earth Research公司已經(jīng)將Xplor-52R控制器增加到其為嵌入式控制應(yīng)用所設(shè)計(jì)的Xplor系列個(gè)人數(shù)字控制器中，能夠提供有限的監(jiān)控功能和數(shù)據(jù)信息記錄應(yīng)用。它能夠支持Xplor系列所有標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)，同時(shí)包括了一個(gè)89C52 CPU單元和用于存儲(chǔ)Basic程序的8kb的EEPROM存儲(chǔ)器，以及一個(gè)RS-232接口。其他元件包括一個(gè)8通道12位A/D轉(zhuǎn)換器、一個(gè)4通道12位具有有效輸出電壓范圍的D/A轉(zhuǎn)換器、一個(gè)看門(mén)狗定時(shí)器，以及一個(gè)LCD和鍵盤(pán)接口。
十二、PLC將會(huì)成為過(guò)程控制領(lǐng)域內(nèi)的日用品
僅僅從PLC系統(tǒng)價(jià)格正在逐漸降低的理由進(jìn)行推理，尤其在低端應(yīng)用方面，PLC將會(huì)成為這一領(lǐng)域的日用品。由于PLC系統(tǒng)最小模件單元的價(jià)格也只不過(guò)100美元，甚至更低，即使這些模件出現(xiàn)故障，工業(yè)用戶(hù)從心理上已經(jīng)感覺(jué)不到是否還值得重新修理。許多工業(yè)用戶(hù)直接采取了拋棄出現(xiàn)故障的模件，進(jìn)而換上一塊新模件的處理方式，因?yàn)橹匦滦蘩磉@樣的故障模件也許會(huì)花費(fèi)同樣甚至更多的費(fèi)用。
相反，我們不要被低價(jià)格所愚弄。一些小型甚至超小型PLC系統(tǒng)已經(jīng)向工業(yè)用戶(hù)提供了模擬量I/O、PID控制回路、通信接口，甚至與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相連接的現(xiàn)場(chǎng)總線。具有14個(gè)通道的I/O和4個(gè)PID控制回路的PLC系統(tǒng)，其價(jià)格才99美元，這種產(chǎn)品非常適合小系統(tǒng)控制應(yīng)用的需要。
一些PLC供應(yīng)商依托強(qiáng)大的應(yīng)用市場(chǎng)繼續(xù)發(fā)展小型PLC產(chǎn)品，甚至大量的工業(yè)用戶(hù)已經(jīng)將其看作是低端應(yīng)用市場(chǎng)上的日用品。PLC供應(yīng)商需要充分考慮的問(wèn)題是他們不僅僅要供應(yīng)硬件產(chǎn)品，還必須采取相應(yīng)的措施為工業(yè)用戶(hù)解決工程師可用的組態(tài)工具、故障診斷技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信能力以及除基本自動(dòng)化硬件以外的附加軟件包的適用性能。
Rockwell公司最近為其Compact Logix系列產(chǎn)品增加了一種新的Compact Logix 5330控制器。該控制器能夠與1769系列Compact I/O模件，不超過(guò)256個(gè)本地I/O測(cè)點(diǎn)，另外還為用戶(hù)提供了256kb存儲(chǔ)內(nèi)存。CompactLogix使用了相同的能同時(shí)被ControlLogix、Flex Logix、SoftLogix和RSLogix 5000共享的Logix控制引擎。
公司為其DL05型微型PLC也提供了個(gè)別新版本產(chǎn)品。D0-05DD-D包含了具備8通道DC輸入和8通道DC輸出的DL05 CPU模件，采用了12/24 V DC電源供電、具備6kb的存儲(chǔ)器，可利用RLL/RLLPlus進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，還提供了一個(gè)RS-232程序和通信接口。它具有兩種可組態(tài)并獨(dú)立于CW/CCW的脈沖順序輸出或者步序，直接脈沖輸出頻率可以達(dá)到7kHz。此外，D0-05DR-D還提供了6通道繼電器輸出。
Siemens公司為其SIMATIC S7-200系列產(chǎn)品推出了采用一種新類(lèi)型CPU的微型PLC系統(tǒng)。新類(lèi)型CPU為S7-226，該CPU為能夠進(jìn)一步連接到工業(yè)LAN系統(tǒng)或者諸如調(diào)制解調(diào)器、打印機(jī)、條形碼閱讀器等外圍設(shè)備，相應(yīng)增加了點(diǎn)到點(diǎn)接口（PPI）或者自由接口（連續(xù)ASCII）。
來(lái)自于GE Fanuc自動(dòng)化公司的一種新產(chǎn)品是VersaMax CPUE05 CPU模件。該模件的特點(diǎn)主要包括與Ethernet等的連接能力、更快的指令執(zhí)行時(shí)間，以及更多的用戶(hù)存儲(chǔ)器支持。新增加的功能包括一個(gè)10Base-T連接、全雙工通信接口，通過(guò)利用切換開(kāi)關(guān)以便消除數(shù)據(jù)碰撞現(xiàn)象，并同步進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信息；它還提供了64kb用戶(hù)可配置存儲(chǔ)器，采用RS-232和RS-485接口進(jìn)行通信連接；具備本地操作員界面；以及可選擇與Ethernet、DeviceNet和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線連接。
Mitsubishi電子自動(dòng)化公司已經(jīng)推出了新一代Q系列PLC系統(tǒng)，程序設(shè)計(jì)采用了基于Windows編程軟件工具。程序通過(guò)USB接口進(jìn)行傳輸。其特點(diǎn)是能夠支持Internet電子郵件、調(diào)制解調(diào)器和10/100Mb/s Ethernet；可以連接到DeviceNet、Profibus、CC-Link和NET/10；每個(gè)CPU可以允許有不超過(guò)252個(gè)程序的同步運(yùn)行；另外，它的體積也是非常小的。
CTC公司為工業(yè)用戶(hù)提供了一套2601自動(dòng)化成套工具，該工具包括增強(qiáng)型2601控制器和基于Windows平臺(tái)的Quickstep SE程序開(kāi)發(fā)工具軟件包，Quickstep SE是該公司用于2601控制器具有專(zhuān)利的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，尤其能夠滿(mǎn)足需要數(shù)字控制和串行通信的小型應(yīng)用項(xiàng)目的應(yīng)用要求。為2601所編寫(xiě)的控制程序只要通過(guò)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換就可以運(yùn)行于其他2000系列CTC控制器上。
一種新的來(lái)自于IDEC公司的產(chǎn)品是MicroSmart PLC，在該P(yáng)LC的CPU模件上提供了10、16或者24通道的I/O。其特點(diǎn)包括一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電源供應(yīng)電路、4通道高速計(jì)數(shù)器、一個(gè)RS-232接口和一個(gè)模擬量分壓計(jì)。具有24通道I/O的CPU模件也能夠與總計(jì)不超過(guò)88通道的I/O模件一起工作。
來(lái)自ifm電子技術(shù)公司，并具有一對(duì)AS-I現(xiàn)場(chǎng)總線的主控制器包括兩個(gè)采用IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)編程以及依靠AS-I和RS-485通信的AC 1011 PLC。AC 1011采用了單個(gè)控制器方式，其I/O允許不超過(guò)124通道輸入和124通道輸出；而AC 1012則采用了雙控制器方式，其I/O通道數(shù)量是AC 1011的兩倍。
此外，許多PLC系統(tǒng)已經(jīng)與操作員面板和其他HMI系統(tǒng)一起使用，在有些情況下，PLC的邏輯處理功能已經(jīng)被直接集成到HMI軟件中。
來(lái)自于B&R工業(yè)自動(dòng)化公司的B&R PP21/41高級(jí)操作面板進(jìn)一步結(jié)合了Compact PLC和HMI面板系統(tǒng)，并應(yīng)用于集成低價(jià)格機(jī)械控制和操作員界面。它具備700kb的SRAM和1.2MB的FlashPROM存儲(chǔ)器，采用了基于IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、ANSI C和B&R自動(dòng)化Basic語(yǔ)言進(jìn)行編程設(shè)計(jì)工作。模件單元包括16通道數(shù)字量I/O，所具備的6個(gè)可利用擴(kuò)展插槽用于附加的數(shù)字量、模擬量通道擴(kuò)展以及通信I/O模件。串行和CANbus接口也同樣被包含在其中。
EXOR公司也已經(jīng)通過(guò)將一個(gè)PLC和I/O模件嵌入到一個(gè)叫做HMIcontrol集成系統(tǒng)的方式來(lái)擴(kuò)展其UniOP系列HMI操作面板，PLC模件完全與其所有UniOP產(chǎn)品兼容，并使用了相同的、基于Windows平臺(tái)、用于所UniOP操作面板的組態(tài)軟件包。
十三、結(jié)束語(yǔ)
面對(duì)激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)所帶來(lái)的局面，企業(yè)只有緊緊把握市場(chǎng)運(yùn)行的脈搏，充分結(jié)合自身的特點(diǎn)，面向世界經(jīng)濟(jì)的大潮，不斷融入新技術(shù)、新方法，推陳出新。同時(shí)，隨闐PLC供應(yīng)商的不斷努力，并進(jìn)一步在e-制造和e-控制技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)新的突破，所推出的新一代PLC將能夠更加滿(mǎn)足各種工業(yè)自動(dòng)化控制應(yīng)用的需要。
（轉(zhuǎn)載）
