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PLC、电力电缆、变频器、人机界面、CPU、调速器、触摸屏,伺服,电源、电机、数控、低压配电,接触器、按钮、传感器、断路器,继电器、传感器、温控器、软启动、仪器仪表, 以及其他电工电器自动化设备。
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在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征的过程工业中,除了以连续量为主的反馈控制外,特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的—离散量的数据采集监视。由于这些控制和监视的要求,所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。在多年的生产实践中,逐渐形成了PLC、DCS与IPC三足鼎立之势,如表1,还有其它的单回路智能式调节器等在市场上占一定的百分比。
在80年代至90年代中期,是PLC发展 的时期,年增长率一直保持为30~40%。由于PLC机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步,挤占了一部分DCS的市场(过程控制)并逐渐垄断了污水处理等行业,但是由于工业PC(IPC)的出现,特别是现场总线技术的发展,IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场,所以PLC增长速度,总的说是渐缓。*有200多厂家生产300多品种PLC产品,主要应用在汽车(23%)、粮食加工(16.4%)、化学/制药(14.6%)、金属/矿山(11.5%)、纸浆/造纸(11.3%)等行业。
2.2 PLC的市场情况
国内PLC生产厂约30家,但没有形成颇具规模的生产能力和产品,还有一部分是以仿制、来件组装或“贴牌”方式生产,因此可以说PLC在我国未形成制造产业。作为原理、技术和工艺均无技术难度的产品,只要努力,是能形成制造产业的。
在PLC应用方面,我国是很活跃的,每年约新投入10万台套PLC产品,年销售额30亿元人民币,应用的行业也很广。但是与其它国家相比,在机械加工及生产线方面的应用,还需要加大投入。
PLC的市场的潜力是巨大的,不仅在我国,即使在工业发达的日本也有调查表明,PLC配套的机电一体化产品的比例占42%,采用继电器、接触器控制尚有24%。所以说,需要应用PLC的场合还很多,在我国就更是如此了。
从技术创新的角度看,我国大中型企业还要大力发展CIMS(计算机集成制造系统),在机械制造厂要形成FMS柔性制造系统,PLC是基础,所以PLC市场是广阔的。
PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点,这是它能持久的占有市场的根本原因,我们下面重点阐述几个问题,并研究其发展趋势。
l 巨型PLC: 8195 I/O
有单机支持300回路和65000点I/O的大型系统对应中型PLC以上,均采用16位~32位CPU,微、小型PLC原采用8位CPU,根据通讯等方面要求,有的也改用16位~32位CPU。由于I/O64点以下PLC销售额占整个PLC的47%,64点~256点的占31%,合计位整个PLC销售额的78%,所以对微、小型PLC应多加研究。
3.2 PLC的硬件
PLC控制器本身的硬件采用积木式结构,各厂家产品结构大同小异。以日本欧姆龙C200HE为例,为总线模板框式结构,基本框架(CPU母板)上装有CPU模板,其它槽位装有I/O模板;如果I/O模板多时,可由CPU母板经I/O扩展电缆连接I/O扩展母板,在其上装I/O模板;另一种方法是配备远程I/O从站等。这些都说明了PLC厂家将硬件各部件均向用户开发,便于用户选用,配置成规模不等的PLC,而且这种硬件配置的开放性,为制造商、分销商(代理商)、系统集成商、终用户带来很多方便,为营销供应链带来很大便利,这是一大成功经验。
PLC内的I/O模板,除一般的DI/DO、AD/DA模板外,还发展了一系列特殊功能的I/O模板,这为PLC用于各行各业打开了出路,如用于条形码识别的ASCII/BASIC模板,用于反馈控制的PID模板,用于运行控制、机械加工的高速计数模板、单轴位置控制模板、双轴位置控制模板、凸轮定位器模板、射频识别接口模板等,这在以后还会有很大发展。另外在输入、输出的相关元件、强干扰场合的输入、输出电隔离、地隔离等方面也会更加完善。
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