PLC 可編程邏輯控制器是種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器,在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。
可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC),一種具有微處理器的用于自動化控制的數(shù)字運(yùn)算控制器,可以將控制指令隨時載入內(nèi)存進(jìn)行儲存與執(zhí)行??删幊炭刂破饔蒀PU、指令及數(shù)據(jù)內(nèi)存、輸入/輸出接口、電源、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換等功能單元組成。早期的可編程邏輯控制器只有邏輯控制的功能,所以被命名為可編程邏輯控制器,后來隨著不斷地發(fā)展,這些當(dāng)初功能簡單的計(jì)算機(jī)模塊已經(jīng)有了包括邏輯控制、時序控制、模擬控制、多機(jī)通信等各類功能,名稱也改為可編程控制器(Programmable Controller),但是由于它的簡寫PC與個人電腦(Personal Computer)的簡寫相沖突,加上習(xí)慣的原因,人們還是經(jīng)常使用可編程邏輯控制器這一稱呼,并仍使用PLC這一縮寫。
現(xiàn)在工業(yè)上使用的可編程邏輯控制器已經(jīng)相當(dāng)或接近于一臺緊湊型電腦的主機(jī),其在擴(kuò)展性和可靠性方面的優(yōu)勢使其被廣泛應(yīng)用于目前的各類工業(yè)控制領(lǐng)域。不管是在計(jì)算機(jī)直接控制系統(tǒng)還是集中分散式控制系統(tǒng)DCS,或者現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS中,總是有各類PLC控制器的大量使用。PLC的生產(chǎn)廠商很多,如西門子、施耐德、三菱、臺達(dá)等,幾乎涉及工業(yè)自動化領(lǐng)域的廠商都會有其PLC產(chǎn)品提供。本文重點(diǎn)介紹西門子PLC歷史及主要產(chǎn)品。
德國西門子(SIEMENS)公司生產(chǎn)的可編程序控制器在中國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛,在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子(SIEMENS)公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化,具有網(wǎng)絡(luò)通信能力,功能更強(qiáng),可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC(如S7-200),小規(guī)模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
SIMATIC是西門子自動化系列產(chǎn)品品牌統(tǒng)稱,來源于SIEMENS + Automatic(西門子+自動化) ,至今已有50年歷史,涵蓋了從西門子PLC、工業(yè)軟件到HMI,是全球自動化領(lǐng)導(dǎo)品牌 50年來,SIMATIC控制器從S3系列發(fā)展到S7系列,已經(jīng)成為中國自動化用戶最為信賴和熟知的品牌。
西門子公司的產(chǎn)品最早是1975年投放市場的SIMATIC S3,它實(shí)際上是帶有簡單操作接口的二進(jìn)制控制器。1979年,S3系統(tǒng)被SIMATIC S5所取代,該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器。20世紀(jì)80年代初,S5系統(tǒng)進(jìn)一步升級——U系列PLC,較常用機(jī)型:S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。1994年4月,S7系列誕生,它具有更國際化、更高性能等級、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優(yōu)勢,其機(jī)型為:S7-200、300、400。1996年,在過程控制領(lǐng)域,西門子公司又提出PCS7(過程控制系統(tǒng)7)的概念,將其優(yōu)勢的WINCC(與WINDOWS兼容的操作界面)、PROFIBUS(工業(yè)現(xiàn)場總線)、COROS(監(jiān)控系統(tǒng))、SINEC(西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò))及控調(diào)技術(shù)融為一體。
西門子公司提出TIA(Totally Integrated Automation)概念,即全集成自動化系統(tǒng),將PLC技術(shù)溶于全部自動化領(lǐng)域。
由最初發(fā)展至今,S3、S5系列PLC已逐步退出市場,停止生產(chǎn),而S7系列PLC發(fā)展成為了西門子自動化系統(tǒng)的控制核心,而TDC系統(tǒng)沿用SIMADYN D技術(shù)內(nèi)核,是對S7系列產(chǎn)品的進(jìn)一步升級,它是西門子自動化系統(tǒng)最尖端,功能最強(qiáng)的可編程控制器。
中國工業(yè)企業(yè)的自動化程度普遍較低,如機(jī)械行業(yè)80%以上的設(shè)備仍采用傳統(tǒng)的繼電器和接觸器控制。加入WTO后,中國正日益成為世界新的制造業(yè)基地,制造業(yè)的控制主要以邏輯控制為主,大量傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的自動化改造也為PLC的應(yīng)用提供廣闊的發(fā)展空間。中國工業(yè)發(fā)展及自動化應(yīng)用水平與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比有幾十年的滯后,按目前的經(jīng)濟(jì)形勢分析,中國將迎來一個PLC市場高速增長的時期?;谥袊?jīng)濟(jì)穩(wěn)定迅速增長的現(xiàn)狀,今后若干年內(nèi)中國PLC市場將保持持續(xù)高速增長。