西門子G120C一體式變頻器6SL3210-1KE11-8UB2變頻器6SL32101KE118

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目前,，PLC的主流廠商有A-B,、Siemens和Modicon等。工控機(jī)的主流廠商有上?？堤┛?、北京康拓和研華,、艾訊等。

PLC和工控機(jī)在其技術(shù)發(fā)展的歷程中,，為了適合工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的需要和用戶二次開發(fā)的需要,，都積極地發(fā)展高可靠性、網(wǎng)絡(luò)化用戶開發(fā)軟件方面的技術(shù)性能,。以下將 介紹PLC和工控機(jī)在硬件,、軟件和網(wǎng)絡(luò)方面技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

二,、PLC和工控機(jī)的硬件技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展

PLC和工控機(jī)終用戶為冶金,、采礦、水泥,、石油,、化工、電力,、機(jī)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(yīng)用領(lǐng)域，它包括單機(jī)控制,、多機(jī)制,、自動生產(chǎn)線控制，如注塑機(jī),、印刷機(jī)械,、訂書機(jī)械、切紙機(jī)械,、組合機(jī)床,、磨床,、裝配機(jī)械、包裝生產(chǎn),、電鍍流水線和電梯控制等,。

2、運(yùn)動控制

應(yīng)用在電力拖動系統(tǒng)或伺服電機(jī)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**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?jǐn)?shù)控機(jī)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**,，傳統(tǒng)的提供I/O點(diǎn)服務(wù)的PLC和工控機(jī)已經(jīng)無法滿足復(fù)雜的工藝要求。PLC和工控機(jī)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(shù)發(fā)展有：

1,、處理器模塊

配備大容量內(nèi)存，為滿足實(shí)時控制的要求而優(yōu)化設(shè)計,，除了一般的I/O掃描和控制,、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換外，支持大型的集成控制,、通訊,、并行運(yùn)算、處理器獨(dú)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(shè)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(jié)構(gòu)允許多個處理器,、網(wǎng)絡(luò)以及I/O在一個機(jī)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(shí)時多任務(wù)環(huán)境下以及獨(dú)立于PLC處理器的方法,，單獨(dú)在協(xié)處理器中運(yùn)行,。

3、**語言協(xié)處理器

通過C和Basic的接口來進(jìn)行復(fù)雜的計算和算法實(shí)現(xiàn)。

4,、網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行遠(yuǎn)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)**計模塊,、電流同步模塊等,。這些模塊的設(shè)計考慮了特殊行業(yè)的需要，使得復(fù)雜的控制功能以模塊化的方式得以解決,，**了可靠性水平,。

同樣，工控機(jī)也從I/O板卡的基礎(chǔ)上飛速向前發(fā)展,，大規(guī)模集成電路和計算機(jī)本身的革命性發(fā)展給工控機(jī)提供了舞臺,。工控機(jī)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(jī),、遠(yuǎn)程RTU、適用于儀表行業(yè)的微型工控機(jī),、適用于視頻和多媒體行業(yè)的工控機(jī),、適用于通訊行業(yè)的帶監(jiān)控液晶屏的工控機(jī)、與PLC合一的特殊工控機(jī)以及防爆型工控機(jī),。

工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用環(huán)境要求PLC和工控機(jī)具有很高的可靠性,，而可靠性是靠電磁兼容特性（EMC）和容錯技術(shù)來 的。PLC和工控機(jī)要經(jīng)過嚴(yán)格的電磁兼容檢測,，如輻射敏感度檢測,、諧波/電壓波動/電壓驟降檢測、靜電/快速脈沖/雷擊檢測,、電磁干擾檢測等,。EMC 了設(shè)備在本質(zhì)上的抗干擾特性。要 控制設(shè)備不出故障是不可能的,。采用容錯設(shè)計的系統(tǒng)對要求不能停機(jī),、不能失控的高可靠系統(tǒng)是十分重要的。目前重要的容錯設(shè)計技術(shù)有Watchdog和雙機(jī)熱備（包括主機(jī),、模塊和通訊介質(zhì)的熱備）,。熱備系統(tǒng)的工作對用戶來說是透明的：即當(dāng)故障發(fā)生時,，所有對故障點(diǎn)的切除和數(shù)據(jù)的備份都是在短的控制周期內(nèi)自動完成的。此項技術(shù)的完成包括了設(shè)備硬件和軟件二個方面,。圖2給出了PLC雙機(jī)冗余系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),。