淺談小型PLC發(fā)展趨勢

生產(chǎn)廠家為了提高小型PLC的性能，紛紛將大中型PLC的功能集成到小型PLC中，不斷推出新的產(chǎn)品。

提高基本性能

西門子S7－200系列第三代產(chǎn)品的運算速度提高了40%，程序存儲區(qū)擴大了50%，數(shù)據(jù)存儲區(qū)擴大了60%。S7 － 200在運動控制、過程控制、位置控制、數(shù)據(jù)監(jiān)視和采集、通信方面的功能得到全面的增強。新增的數(shù)據(jù)記錄指令用于讀取并永久保存設備或過程的信息，新增的配方指令能實現(xiàn)配方功能，用存儲卡持久保存數(shù)據(jù)記錄和配方。

新增的字符串變量和間接尋址功能支持更多的存儲類型。S7－ 200還提供包含時間標記和事件標志的事件記錄，按“后進先出”的原則存儲在緩沖區(qū)中。新產(chǎn)品CPU 224XP 有兩個RS－485通信口，內置模擬量I/O，有PID 參數(shù)自整定、位置控制、數(shù)據(jù)記錄及配方等功能。

三菱電機的FX3U 和FX3UC 系列屬于第三代微型PLC，其基本功能得到了大幅度的提升，CPU的處理速度達到了0.065 us/基本指令，內置64K步的RAM 存儲器，通過CC － Link 網(wǎng)絡可以擴展到384點。它們提供209條應用指令，包括與三菱變頻器通信的指令、CRC 計算指令和產(chǎn)生隨機數(shù)的指令等，還大幅度增加了內部軟元件的數(shù)量。

歐姆龍的CP1H 系列是用于實現(xiàn)高速處理的高功能程序包型PLC，具有與歐姆龍的中型PLCCS/CJ系列相同的體系結構，程序容量20K步，處理速度提高了約10 倍。CP1H CPU 單元有3 種類型，X型為基本型，XA型帶內置的模擬量I/O，Y型帶脈沖輸入/輸出。通過CPM1A 系列的擴展I/O 單元，X 型和XA 型可以擴展到最多320 個I/O點，Y 型可以擴展到300 點。

增強對環(huán)境溫度的適應性

普通PLC的溫度適用范圍為0～55℃，相對濕度范圍為35%～85%（無凝露）。寬溫型S7 － 200SIPLUS系列的溫度適用范圍為 －25～+70℃，相對濕度范圍為98%至+55℃；45%至+70℃，其他參數(shù)和編程等與標準型S7－200相同。所有的SIPLUS產(chǎn)品都經(jīng)過了－40～+85℃連續(xù)2天的測試。

高速處理和位置控制功能的提升

PLC的高速輸入與高速輸出功能與CPU 的中斷處理有關，所以工作頻率受到很大限制，過去一般只有幾十千赫茲。

S7－200的CPU 224XP的高速計數(shù)器頻率提高到200 kHz，高速脈沖輸出頻率提高到100 kHz。新的S7－200增強了位置控制功能，提高了使用步進電機和伺服系統(tǒng)的位置控制特性。

FX3U 的高速計數(shù)器頻率為100 kHz，還內置了3軸獨立最高100 kHz的定位功能，增加了新的定位指令，使定位控制功能更強，使用更為方便，通過高速輸出適配器可以實現(xiàn)最多4 軸、最高200 kHz的定位控制和最高200 kHz的高速計數(shù)。CP1H 系列的計數(shù)頻率為100 kHz，可實現(xiàn)對4軸的高速計數(shù)，用高速計數(shù)器測量輸入信號的頻率或轉速。2個輸出點可輸出最高100 kHz的脈沖。配合脈沖輸入的伺服電動機驅動器，可以實現(xiàn)定位和速度控制。CP1H 系列Y 型具有內置的2 點1 MHz脈沖輸入和2 點1 MHz 脈沖輸出，可實現(xiàn)高速高精度定位。

增強顯示功能

與S7 － 200 配套的新一代文本顯示器T D400C可以顯示4 行×12個中文字符，用編程軟件STEP 7 micro/win 4.0 SP4中文版組態(tài)，與PLC的通信速率高達187.5 kbit/s。用戶可以用鍵盤設計工具設計TD 400C 按鍵的形狀、布局、文字說明和功能。

K －TP 178micro是為S7－200CN和中國用戶量身定做的5.7 in觸摸屏，有超大的存儲空間，用WinCC flexible組態(tài)，編程靈活快捷。此外西門子還有多款與S7－ 200配套的觸摸屏。

FX3U 系列可以選裝高性能的顯示模塊FX3U－ 7DM，最多能顯示4 行，每行16 個半角字符或8 個全角字符。用該模塊可以進行軟元件的監(jiān)控、測試、時鐘的設定、存儲器卡盒與內置RAM 之間程序的傳送、比較等操作。CP1H 系列的2 位七段 LED 顯示器用于顯示PLC 的狀態(tài)、故障代碼等信息，還可以用專用顯示指令來顯示用戶定義的代碼。

增加集成的模擬量I/O與提高閉環(huán)控制功能

過去的小型PLC一般沒有集成的模擬量I/O。CPU 224XP集成有2路模擬量輸入，1路模擬量輸出，還集成了過去大中型PLC 才有的PID 自整定功能，增強了S7－200在過程控制方面的能力，使PID的調試變得更加簡單容易。FX3U 系列最多可以連接4個模擬量輸入/輸出適配器或溫度輸入適配器?；締卧cA/D 轉換模塊之間的數(shù)據(jù)傳送速度提高了3～9 倍。

A/D轉換模塊有數(shù)字濾波、峰值保持、數(shù)據(jù)加法、突變檢測和自動傳送數(shù)據(jù)寄存器等功能，每個通道可以記錄1 700次A/D轉換值。CP1H 系列的XA 型集成有4 點模擬量輸入和2點模擬量輸出，分辨率為6 000或12 000。外部模擬量輸入接口可將來自變送器或電位器的DC0～10 V的電壓轉換為0～255的數(shù)據(jù)。

加強通信處理能力

S7－200的PC Access V1.0是專為連接S7－200 PLC和S7－200通信模塊設計的OPC服務器，支持所有的S7 －200 通信協(xié)議、多PLC連接和標準的OPC 客戶機。PC Access 內置的客戶機測試功能允許編程者迅速地進行變量的在線測試。FX3U系列內置的編程口可以實現(xiàn)115.2kbps的高速通信，最多可以同時使用3個通信口（包括編程口）?？梢允褂脦S－232C、RS－485和USB接口的通信功能擴展版。FX3UC 的基本單元內置了CC － Link 主站單元的功能。

C P 1 H 系列可以擴展兩個串行端口和向高位、低位通信的功能。通過選件板的串行通信接口，可以實現(xiàn)與可編程終端、條形碼閱讀器、變頻器等的通信，可以在無程序狀態(tài)下與Modbus從站通信。

傳統(tǒng)的可編程控制器與計算機通信的編程電纜在計算機側都使用RS － 232C 接口，現(xiàn)在生產(chǎn)的筆記本電腦基本上沒有RS － 232C 接口，為了解決筆記本電腦與PLC 通信的問題，各主要生產(chǎn)廠家都提供了帶USB 接口的編程電纜。CP1H 系列有內置的USB 接口，可以使用市場上銷售的USB 電纜來連接CP1H 與編程用的計算機的USB 接口，實現(xiàn)程序的高速下載或上傳。

用編程向導簡化對復雜任務的編程

PID控制、網(wǎng)絡通信、高速計數(shù)器、位置控制、數(shù)據(jù)記錄、配方和文本顯示器等編程和應用是PLC 程序設計中的難點，用普通的方法對它們編程時，需要熟悉有關的特殊存儲器的意義，在編程時對它們賦值，運行時通過訪問它們來實現(xiàn)對應的功能。這些程序往往還與中斷有關，編程的過程既繁瑣又容易出錯。S7－ 200的編程軟件為此設計了大量的編程向導，只需要在對話框中輸入一些參數(shù)，就可以自動生成包括中斷程序在內的用戶程序。

PLC的國產(chǎn)化與國產(chǎn)PLC的進展

國外著名的PLC生產(chǎn)商為了降低成本和貼近用戶，紛紛將生產(chǎn)基地遷到中國。西門子已將S7－ 200的生產(chǎn)帶到了中國，稱為S7－200 CN，只限于在中國銷售和使用，它的售價比原來在國外生產(chǎn)的產(chǎn)品降低了約2 0 % ，與它配套的K －TP178micro觸摸屏也是在國內生產(chǎn)的。2006年6月竣工的歐姆龍（上海）有限公司是歐姆龍集團工業(yè)自動化領域設計、生產(chǎn)、技術服務和物流的核心基地，組裝生產(chǎn)PLC、傳感器和溫度調節(jié)器等。

PLC 是國產(chǎn)化最差的電子產(chǎn)品之一，多年來廣大用戶一直盼望著有影響力和競爭力的國產(chǎn)PLC的出現(xiàn)。近年來國產(chǎn)PLC有了喜人的發(fā)展，出現(xiàn)了不少PLC 生產(chǎn)廠家。特別是像北京和利時和浙大中自這樣的在DCS 卓有建樹的廠家進入PLC生產(chǎn)領域，讓我們看到了中國PLC 的希望。他們的PLC提供符合IEC61131－3 國際標準的5 種編程語言（LD、IL、FBD、ST 和SFC），其性能指標接近國外的同類產(chǎn)品.

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