plc能适应,但能抵挡住pc的冲击吗?

关于可编程逻辑控制器(plc)已死的传言——正如马克·吐温所说——可能被夸大了。PLC最初被称为可编程控制器(“PC”),近30年来一直是工厂控制的基础。但技术战线已经拉开。就在几年前,很少有工程师会考虑使用个人计算机(PC)来进行机器…

通过Gary A. Mintchell,控制工程 一九九八年五月一日
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GE发那科宣布VersaMax

关于可编程逻辑控制器(plc)已死的传言——正如马克·吐温所说——可能被夸大了。PLC最初被称为可编程控制器(“PC”),近30年来一直是工厂控制的基础。

但技术战线已经拉开。就在几年前,很少有工程师会考虑使用个人计算机(PC)进行机器控制。虽然个人电脑在图形显示和数据收集方面很出色,但它可能会出现可怕的“蓝屏死机”,这让那些负责维持生产线运转的人感到恐惧。

技术进步,电脑进步。用户现在对开放系统的想法很感兴趣。PLC系统被认为是专有系统;也就是说,整个系统必须从一个供应商购买。一旦指定了平台,就很难更改到不同的平台。

开放系统

开放系统意味着用户可以从许多供应商那里购买组件。用户可以为正在设计的独特应用程序搜索每个功能的最佳价格,不再局限于一个来源。个人电脑应该是开放的系统。

对于关于开放系统的买家,要提醒一句:“开放”似乎有很多定义。在购买开放系统时,最好了解什么是开放。

PLC制造商还没有准备好向PC支持者认输。有一个大的安装基础的产品在使用。工程师们仍然期待使用这一知名平台的支持和新解决方案。话说回来,谁又能说plc不能“开放”呢?

PLC厂商表示,PLC平台仍有很大的生命力。不过,未来的plc在技术上可能与它们的祖先没有什么相似之处。

plc适应生存

在廉价的微控制器中寻找更多的功能。随着网络现在被视为现代控制体系结构不可或缺的一部分,PLC制造商正在通过添加网络适配器来适应。也有可能发现披着羊皮的狼——看起来像plc的个人电脑。

工程师们正在寻找减少控制系统所需不同类型部件数量的方法。他们现在可以发现越来越多的技术集成到PLC中,例如运动控制。

艾迪•普林斯,西门子能源与自动化公司(Alpharetta,佐治亚州)PLC产品营销经理认为,控制器小型化与现场设备通信的结合为分布式控制开辟了大量应用可能性。

普林斯认为,使用微软Windows CE或Sun的Java平台的互联网技术很可能会转向PLC控制。西门子的“完全集成自动化”概念是一种“无缝集成plc、操作面板、驱动器、基于pc的控制软件、控制设备和仪器仪表,以解决广泛的自动化问题”的技术。

新的西门子Simatic M7是一种混合方式。它是一个个人电脑的形式因素和设计的PLC。可作为C语言编程的PLC,西门子将Borland C集成到Step7编程软件中,使M7可以控制背板的I/O模块。该控制器还可以执行所有通常的PC网络和数据管理功能。

共享的逻辑

罗克韦尔自动化(Rockwell Automation)控制器业务副总裁戴夫·约翰逊(Dave Johnson)看着用户并指出:“人们只想可靠地、持续地进行控制。怎么做只是达到目的的一种手段。问题可以通过各种方法来解决。我们专注于以一致的方式进行控制。”

Johnson先生继续说道:“我们认为未来几年的一个重要趋势将是PLC功能迁移到其他设备上,与今天的系统相比,它将变得不可识别。到目前为止,控制的逻辑引擎组件一直集中在传统的PLC或PC中。这种逻辑将开始被共享、移动和集成到控制系统中的更多设备中。在未来,我们将在I/O模块或驱动器中看到嵌入式逻辑。”

罗克韦尔自动化的定位是为Allen-Bradley“Logix”系列车辆提供一致的控制方法。用户无需将自己绑定到单一平台,而是可以为特定的应用程序和要解决的独特问题选择适当的控件。

主机工程(Johnson City,田纳西州)总裁、PLCDirect (Cumming,佐治亚州)公司联合会成员罗伯特·奥格斯比(Robert Oglesby)认为,PLC和PC技术的融合即将到来。他说:“plc具有工业应用所需的坚固外形,而pc在编程语言方面具有优势。”“PLC很可能会转变为基于pc的控制的理想平台。”

关于开放式控制,Oglesby先生指出:“PLC的短期趋势是将新的基于pc的应用开发技术与传统PLC的可靠形式因素相结合。虽然大多数供应商将其等同于‘开放’系统,但它实际上只是为PLC世界带来了PC世界几乎从一开始就有的东西——标准。”

至于对用户的好处,Oglesby先生说,“我们以前从来没有过这么多功能强大、易于使用的软件,也没有像现在这样功能强大、价格低廉的平台。在传统上受到专利边界困扰的市场中,标准化将产生大量低价、高性能的硬件和软件。”

从plc打开控制

施耐德自动化公司(Schneider Automation Inc., Mass.) Quantum产品营销经理康纳(John Connor)认为,开放性是plc的重要趋势。开放体现在编程语言和网络标准的不断提高上。IEC 1131-3正在发展成为编程plc的世界性标准,其目标是使程序从一个平台移植到另一个平台(请参阅1998年12月的特性)控制工程).以太网是目前公认的个人计算机网络标准网络协议。

康纳先生认为plc在历史上是一种将一种流行的商业技术应用于生产车间的方法。由于目前热门的个人计算机技术包括网络,特别是以太网TCP/IP协议和Internet/intranet,用户应该期望在PLC平台上看到这些新技术的出现。例如,施耐德自动化公司(Schneider Automation)为其Modicon Quantum系列配备了内置web服务器的以太网卡。

“一些个人电脑将用于制造控制应用,”康纳先生继续说。“PLC将一如既往地适应并提供控制,专门为工厂车间开发,由专注于工程师和技术人员需求的制造商设计和支持。”

三菱电机自动化公司(Mitsubishi Electric Automation Inc.) PLC营销总监杰伊(Trayton Jay)认为,市场需要以更低的价格实现更广泛的功能。诸如运动控制、过程循环控制、浮点数学和三角函数等功能现在是小型控制器的标准。Jay先生还看到了市场对更好的通信能力和编程标准的需求。以太网作为计算机的标准通信协议,也将越来越多地用于控制通信。

“plc的硬件相对简单,通常非常可靠,”杰伊先生说。“个人电脑将占据更多的大型系统市场,尤其是在需要大量数据处理和操作界面功能的时候。”

欧姆龙电子公司(Schaumburg, Ill.) PLC产品营销经理杰夫·迈耶斯(Jeff Meyers)说:“用户希望个人电脑提供的开放性与PLC的坚固性相结合。”“制造商希望通过使用以太网将PLC与他们的计算机和MRP(制造资源规划)系统集成到同一个网络中,特别是因为该技术现在非常便宜。因此,控制系统供应商正在开发混合PLC/PC系统。”

迈耶斯指出了这一趋势的一个潜在缺点。plc的生命周期可能会开始缩短,就像PC世界中存在的那样。

更多功能的需求

刀具锤/伊顿生产线经理(哥伦布,O.)Dennis H. Shreve报道驱动PLC发展的三个趋势。“首先是包装。每件事都需要以灵活的、积木式的风格来完成。其次是处理能力。CPU必须具有更快的逻辑处理器、更大的内存、更强的I/O能力、实时时钟和特殊功能。第三是I/O类型的通用性。”

期望看到更多的关注开放架构和嵌入式控制器。Shreve先生还预测了更智能的I/O设备,它将把智能分布到系统的底层,提高系统的速度和准确性。

Shreve先生支持那些认为PLC技术将通过采用新技术用于新应用而存在很长一段时间的人。用户将在许多方面受益于plc的变化。系统性能和可靠性都将得到提高。系统成本将通过降低组件价格和减少线路运行而降低。内置智能将改善诊断和故障排除。高速处理和分布式智能将改善过程监测和控制。

Entertron Industries Inc.副总裁斯蒂芬•卢夫特(Stephen Luft)认为微型plc市场前景光明。微控制器是未来的趋势,但它们必须继续发展。实时时钟、浮点数学和现场总线连接等功能正在添加到产品线中,以跟上需求的步伐。封装更多的I/O点,尤其是更灵活的离散/模拟组合,将是提高竞争力的关键。

Aromat Corp. (New Providence, N.J.)产品工程师Junji iciryama指出,控制器尺寸越来越小,处理器速度越来越快,功能越来越广泛,这是Aromat在PLC市场看到的趋势。

SoftPLC Corp.无需销售硬件就实现了PLC。对程序员来说,这种软件PLC看起来像传统的PLC,但它是在工业PC上实现的。总裁Dan Hollenbeck预测,Java作为嵌入式控制器将是未来的一个重要趋势。

SoftPLC的例子揭示了目前试图对市场进行分类的问题。当然,PLC和PC硬件以及软件的进步正在继续模糊控制类型的传统区别。

正如施耐德自动化(Schneider Automation)的约翰·康纳(John Connor)上面指出的那样,未来将倾向于将商业上可用的技术打包为工业用户。这正在发生。PLC还在蓬勃发展,控制产品的用户有了比以往更多的选择。

GE发那科宣布VersaMax

VersaMax din轨道安装控制器和I/O系统已经由GE发那科自动化公司(Charlottesville, Va)推出。这一新平台在1998年汉诺威博览会上推出。

马萨诸塞州自动化研究公司(Automation research Corp.)和其他公司的市场研究显示,在一个快速增长的市场领域,提供28- 128个i /O点的产品存在差距。该产品最多可控制256个点,旨在将更大系统的功能引入这个市场。

根据PLC业务副总裁Vincent Tullo的说法,GE发那科利用其六西格玛设计流程来确保产品在可靠性、质量和关键客户标准方面达到该标准。设计目标是在采访了全球80多名对照用户后确定的。目标包括提高控制器的速度和功率,以及系统的灵活性和可伸缩性。

该PLC体积小,可作为主机或从机联网。CPU可挂载8个I/O模块。这种设计是无机架的。模块只需固定到位。该系统具有热插入功能,允许用户在进程运行时从其底座上添加和删除I/O模块,而不影响现场接线。CPU自动识别系统更改或添加,并为更改自动配置。

VersaMax程序,具有熟悉的Cimplicity Control,支持任何IEC 1131-3语言。浮点数学、实时时钟、PID、子程序和运动控制能力都是支持的。

接口包括RS-232/485, Series 90和Modbus RTU slave。在发布时,VersaMax还将支持DeviceNet(作为主)、Genius(从和点对点)和Profibus DP,并支持Interbus、SDS和其他即将到来的工业网络协议。

VersaMax I/O模块可以连接到VersaMax PLC或用作其他GE Fanuc PLC的远程I/O。通过GE发那科用于大多数其他现场总线系统的网络接口,VersaMax I/O系统可用于竞争对手PLC或PC供应商的控制系统的远程I/O。提供了广泛的诊断。为了简化布线,提供了各种各样的布线终止选项。

I/O系列具有8、16和32点密度的交流和直流电压离散点。输入接受高速计数器,可与编码器一起使用。模拟模块电压/电流可选,隔离16位分辨率。RTD和热电偶输入也可用。该基地扣在一起,并din导轨可安装。总线地址由旋转开关设置,不需要编程。一个模块可以包含模拟点和离散点,并在产品发布时提供各种混合I/O模块。

VersaMax将在发布时获得全球认证,包括CE, UL, CUL(加拿大UL)和Class 1 Division 2。产品上的所有信息都是激光雕刻的,没有符合欧洲环保法律的不干胶标签。产品定于1998年第三季度上市。