隨著半導體技術、計算機技術和通信技術的發(fā)展,工業(yè)控制領域已有翻天覆地的變化,PLC亦在不斷的發(fā)展,正朝著新的技術發(fā)展,嵌入式PLC以其獨特的性能將成為未來PLC的發(fā)展方向。
PLC的發(fā)展主要有以下幾點:
一是PLC網(wǎng)絡化技術的發(fā)展,其中有兩個趨勢:一方面,PLC網(wǎng)絡系統(tǒng)已經不再是自成體系的封閉系統(tǒng),而是迅速向開放式系統(tǒng)發(fā)展,各大品牌PLC除形成自己各具特色的PLC網(wǎng)絡系統(tǒng)、完成設備控制任務之外,還可以與上位計算機管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)信息交流,成為整個信息管理系統(tǒng)的一部分;另一方面,現(xiàn)場總線技術得到廣泛的采用,PLC與其他安裝在現(xiàn)場的智能化設備,比如智能儀表、傳感器、智能型電磁閥、智能型驅動執(zhí)行機構等,通過一根傳輸介質(比如雙絞線、同軸電纜、光纜)鏈接起來,并按照同一通信規(guī)約互相傳輸信息,由此構成一個現(xiàn)場網(wǎng)絡,這種網(wǎng)絡與單純的PLC遠程網(wǎng)絡相比,配置更靈活,擴展更方便,造價更低,性能價格比更好,也更具開放意義。
二是PLC向高性能小型化方向發(fā)展,PLC的功能正越來越豐富,而體積則越來越小。比如三菱的FX-IS系列PLC,最小的機種,體積僅為60×90×75mm,相當于一個繼電器,但卻具有高速計數(shù)、斜坡、交替輸出及16位四則運算等能力,還具有可調電位器時間設定功能。PLC已不再是早期那種只能進行開關量邏輯運算的產品了,而是具有越來越強的模擬量處理能力,以及其他過去只有在計算機上才能具有的高級處理能力,如浮點數(shù)運算、PID調節(jié)、溫度控制、精確定位、步進驅動、報表統(tǒng)計等。從這種意義上說,PLC系統(tǒng)與DCS(集散控制系統(tǒng))的差別越來越小了,用PLC同樣可以構成一個過程控制系統(tǒng)。
三是PLC操作向簡易化方向發(fā)展。目前PLC推廣的難度之一就是復雜的編程使得用戶望而卻步,而且不同廠商PLC所有編程的語言也不盡相同,用戶往往需要掌握更多種編程語言,難度較大。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也是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,阻礙了PLC的進一步推廣應用。PLC的發(fā)展必然朝著操作簡化對復雜任務的編程,在這一點上西門子就充當了先行者,西門子S7-200的編程軟件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,大大方便了用戶的使用。
四是嵌入式PLC具有很大的發(fā)展空間。嵌入式PLC的發(fā)展也呈現(xiàn)多元化,國內外均有良好表現(xiàn):德國赫優(yōu)訊推出的將現(xiàn)場總線技術和PLC技術結合的netPLC很有特色;國內幾年前就有華中科技大學在EASYCORE1.00核心芯片組中加載了嵌入式PLC系統(tǒng)軟件,作為硬件平臺,開發(fā)了多模人通道的嵌入式PLC;還有一種發(fā)展路徑是以開發(fā)PLC與人機界面相結合的硬件/軟件一體化為目標的平臺,充分利用了CASE工具,結合各類嵌入式芯片的開發(fā)平臺和各種輸入/輸出通道的硬件電路庫,專為機電設備開發(fā)客制化、具有ODM性質的專用PLC。
在我國嵌入式PLC的發(fā)展空間,首先在于它十分有利于發(fā)揮我國自動化行業(yè)發(fā)展的兩大特點:有相當雄厚的為機電設備配套的市場基礎,并擁有足夠的、性價比全球最優(yōu)的設計開發(fā)隊伍。我們完全可以以最低的成本、較高的質量,并按客制化的要求設計、生產為機電設備配套的嵌入式PLC,來代替通用PLC。
同時,嵌入式PLC的硬件、軟件、人機界面、通信等各方面的功能設計靈活,易于剪裁,更貼近各種檔次的機電設備的要求。嵌入式PLC完全基于嵌入式系統(tǒng)的技術基礎,拿來就可用。SOC芯片、嵌入式操作系統(tǒng)與符合工EC61131-3編程語言標準的編程環(huán)境等優(yōu)勢,使得其在市場上很容易找到。