国内外PLC厂家情况分析综述报告

一、PLC的定义 1969年美国数字设备公司（DEC）根据招标的要求，研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。 1980年美国电气制造商协会（NEMA）正式将其命名为编程序控制器（Programmable Controller），简称 PC。 国际电工委员会（ IEC）于 1982年11月和 1985年1月对可编程序控制器作了如下的定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计”。 二、PLC的基本结构：PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图所示： , 三、PLC的特点 （1）容易编程 （2）采用模块式结构 （3）价格便宜 （4）具有数据通讯功能 （5）输入输出电源使用市电 （6）能在恶劣环境下工作 （7）存储设备可扩充至4K个存储字节 四、PLC的应用领域 • PLC在工业自动化中起着举足轻重的作用，在国内外已广泛应 用于机械、冶金、石油、化工、轻工、纺织、电力、电子、食品、 交通等行业。经验表明， 80 ％以上的工业控制可以使用PLC来完成。 • 在日本，凡8个以上中间继电器组成的控制系统都已采用PLC来取代。 其应用范围不断扩大，大致可归纳为如下几类： 1、开关量的逻辑控制 这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器控制系统，实现逻辑控制、顺序控制，可用于单机控制、多机群控、自动化生产线的控制等。例如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线的控制等等。 2、位置控制 大多数的PLC制造商，目前都提供拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。这一功能可广泛用于各种机械，如金属切割机床、金属成型机床、装配机械、高精度印刷机械、轮胎帘布裁断机、轮胎成型机、机器人和电梯等的控制。 3、过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I／0模块，实现模拟量与数字量之间的A／D、D／A转换，并对模拟量进行闭环PID(Proportional-Integral-Derivative)控制。现代的大、中型PLC一般都有PID闭环控制模块。这一功能可用PID子程序来实现，也可用专用的智能PID模块实现，而松下FP10的指令系统甚至能提供专门的PID指令。 4、数据处理 现代的PLC具有数学运算(包扩矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传递、转换、排序和查表、位操作等功能，也能完成数据的采集、分析和处理，这些数据可通过通信接口传送到其它智能装置，如计算机数值控制（CNC）设备，进行处理。 5、通信联网 PLC的通信包括PLC相互之间，PLC与上位计算机，PLC和其它智能设备间的通信。PLC系统与通用计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转接器相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统，满足工厂自动化(FA)系统发展的需要。各PLC系统或远程I／0模块按功能各自放置在生产现场分散控制，然后采用网络连接构成集中管理信息的分布式网络系统。网络系统正向开放、标准、互连的方向发展。 五、PLC的优点 ①抗干扰能力强，可靠性高(平均无故障时间3--5万小时)； ②编程简单； ③有很强的输入输出接口，使用简便； ④体积小、结构紧凑、安装、维护方便； 六、PLC的缺点 • 主要是PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的：如专用总线、专家通信网络及协议，I/O模板不通用，甚至连机柜、电源模板亦各不相同。 • 编程语言虽多数是梯形图，但组态、寻址、语言结构均不一致，因此各公司的 PLC互不兼容。 SIEMENS等公司已经开发出以个人计算机为基础，在Windows平台下，结合IEC1131－国际标准的新一代开放体系结构的PLC。 七、PLC著名品牌 1993年中国PLC市场排行榜上的世界十大厂家： • 美国 A－B公司 （Allen－Bradley） • 德国西门子公司（Siemens） • 美国GE－Fanuc公司 • 美国的莫迪康（Modicon）和法国的TE电器公司 • 日本欧姆公司（OMRON） • 日本三菱电机株式会社（MITSUBISHI） • 日本富士电机株式会社（Fuji Electric） • 日本东芝公司（TOSHIBA） • 日本的光洋电子（KOYO）和中国的华光电子(CKE） • 日本松下电工株式会社（MEW）：Matsushita Electric Works Ltd） 根据美国 Automation Research Co．（ARC）的商情调查，在1994年PLC市场上，最大的5家PLC制造商是： SIEMENS；Allen－Bradly；（Rockwell）；AEG Schneider；三菱电机；OMRON(立石电机)。 八、著名品牌PLC技术资料： （一）、SIEMENS大中型可编程控制器S7-400系列 SIEMENS-西门子自动化与驱动集团PLC事业部 SIMATIC S7-400 技术资料: , SIMATIC S7-400的特点：模块化无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-400成为中、高档性能控制领域中首选的理想解决方案。 SIMATIC S7-400是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。 SIMATIC S7-400的应用领域：通用机械、汽车制造、立体仓库、机床与工具、过程控制、控制与装置仪表、纺织机械、包装机械、控制设备制造、专用机械。 功能特点：多种级别(功能逐步升级)的CPU，种类齐全的通用功能的模板，使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或变得更加复杂时，不必投入很多费用。任何时候只要适当的增加一些模板，便能使系统升级和充分满足您的需要。 SIMATIC S7-400可编程控制器彩用模块化设计，性能范围宽广的不同模板可灵活组合，扩展十分方便。 一个系统可包括： 1、电源模板(PS): 将SIMATIC S7-400连接到120/230VAC或24DC电源上。 2、中央处理单元(CPU)：有多种CPU可供用户选择，有些带有内置的PROFIBUS-DP接口，用于各种性能可包括多个CPU以加强其性能。 3、数字量输入和输出(DI/DO)和模拟量输入和输出(AI/AO)的信号模板(SM)。 4、通讯处理器(CP)：用于总线连接和点到点连接。 5、功能模板(FM)：专门用于计数、定位、凸轮等控制任务。 6、SIMATIC S7-400还提供以下部件以满足用户的需要： 7、接口模板(IM)，用于连接中央控制单元和扩展单元。 SIMATIC S7-400中央控制器最多能连接21个扩展单元。 8、SIMATIC M7自动化计算机： M7是AT兼容的计算机，用于要求解决高速计算机的技术问题。它既可用作CPU也可用作功能模板(FM 456-4应用模板)。 （二）、MITSUBISHI-三菱电机自动化（上海）有限公司 MITSUBISHI FX2N 系列可编程序控制器 RYODEN AUTOMATION LTD 超高速的运算速度(0.08μs/step)，50%小型化设计，程序容量:内置8K STEP RAM ，最大可扩充至16K STEP，可使用FX系列模块，可做8台主机连线。 , 功能特点： 1、FX2N系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相当于FX系列中最高档次的超小形程序装置。 2、除输入出16--25点的独立用途外，还可以适用于在多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。 3、系统配置既固定又灵活 4、在基本单元上连接扩展单元或扩展模块，可进行16--256点的灵活输入输出组合。 备有可自由选择，丰富的品种 5、可选用16/32/48/64/80/128点的主机，可以采用最小8点的扩展模块进行扩展。 6、可根据电源及输出形式，自由选择。 7、令人放心的高性能 8、程序容量：内置800步RAM（可输入注释）可使用存储盒，最大可扩充至16K步。 9、丰富的软元件 （三）、MITSUBISHI FX2NC系列PLC RYODEN AUTOMATION LTD 当连接FX2NC系列的紧凑型I/O扩展模块时，可以连接多达256个I/O。而且，通过一个转换适配器可以增加多达4个扩展FX0N/2N特殊功能模块 , 功能特点： 1、灵活性 2、当连接FX2NC系列的紧凑型I/O扩展模块时，可以连接多达256个I/O。而且，通过一个转换适配器可以增加多达4个扩展FX0N/2N特殊功能模块。 3、定位/模拟量控制使用特殊装备 4、可以连接多达4个定位/模拟量扩展单元。 5、利用内置能力FX2NC系列能控制两轴（包括插补）或通过增加扩展单元能控制多轴 网路和数据通信功能 6、通过连接扩展板或特殊适配器能实现多种通信和数据链接。 （四）、AB Micro Logix 1500 可编程序控制器 ROCKWELL-罗克韦尔自动化 Rockwell Automation(china) Allen-Bradley Micro Logix 1500 可编程序控制器，可按需要扩展I/O，与大型控制器相比，成本低，体积小。 , 功能特点：Micro Logix 1500 可编程序控制器，可按需