西门子中国授权一级代理商电缆总代理商报价

西门子中国授权一级代理商电缆总代理商报价

   根据上述脱硫系统的特点，整个控制系统也划分三个子系统，共采用三对西门子电气公司的西门子系列PLC300系列控制器组成冗余的控制系统和网络，控制器通过西门子系列N以太网模块与100M以太网交换机直接相联。控制系统配置了三台操作员站和一台工程师站，采用双机热备运行方式。附图为脱硫系统网络结构图。

    脱硫DCS系统运行时需要与#1、#2锅炉的DCS系统进行状态信号的交流，从#1、#2过来到达脱硫DCS系统的状态主要有：锅炉的负荷、锅炉油工作状态、锅炉煤层工作状态、锅炉吹扫、锅炉MFT以及电除尘的运行状态。从脱硫DCS系统传递到#1、#2锅炉DCS的信号有：旁路挡板、原烟气挡板和净烟气挡板的开关状态。这些信号都涉及到电厂锅炉的运行，所以锅炉DCS与脱硫DCS之间的接口采用硬接线方式。

    #1炉和#2炉设备是相对立的，它们共同调用公用系统中的石灰石供浆和石膏脱水子功能系统，#1炉与#2炉之间也存在着连锁保护，这些在#1炉、#2炉和公用系统控制器之间传递的信号通过Modbus-TCP协议传输，从而节省了重复的IO电缆铺设费用。

    脱硫DCS系统主要实现的功能有：数据采集系统（DAS），模拟量控制系统（MCS），组态软件和顺序控制系统（SCS）。

    （1）数据采集系统（DAS）

    数据采集系统按所选定的数据采集设备的采样速率，周期性地采集和处理现场设备和工艺的开关量和模拟量信息。并通过网络传输到上位机显示屏中显示，作为运行人员监视和操作现场设备的依据。

    数据采集系统的基本功能有：数据采集、数据处理、屏幕显示、报警声光显示、事件记录和追忆、历史数据存储检索及打印、性能在线计算等功能。

    数据采集系统是通过采集卡周期性扫描外部测点的状态，然后经过诸如正确性判断、工程量换算、限值判断等处理后，将处理过的信息作为新的数据写入数据库中。数据库乃数据采集系统的，脱硫DCS系统拥有两个数据库：一个是控制器数据库，另一个是上位机数据库。上位机通过Modbus-TCP协议与控制器联接，按一定的采样周期循环扫描控制器数据库的变化，并同时对上位机数据库与画面显示进行新。

（2）模拟量控制系统（MCS）

    模拟量控制系统实现脱硫控制系统的模拟量闭环调节功能，脱硫控制系统的主要闭环调节回路有：增压风机入口压力调节、吸收塔液位自动调节、石灰石供浆流量调节，还有公用系统中的滤饼厚度调节等。

    ● 增压风机入口压力调节

    增压风机入口压力调节的目的在于使锅炉炉膛压力保持稳定。将锅炉正常运行时的引风机出口压力作为增压风机入口压力调节的设定值，测量实际运行的压力，然后进行比较得出偏差，偏差经过控制算法计算，得出调节量作用在增压风机的调节导叶上，使得增压风机入口压力稳定在设定值附近。

    增压风机入口压力闭环调节控制算法通常是PID调节，这是因为PID算法简单而且能够满足工程的要求。为了提高压力调节的响应速度，将锅炉负荷作为前馈量引入到调节中，从而缩短了调节时间和减小了调量。

    ● 吸收塔液位自动调节

    高温气进入吸收塔反应后由于冷却和饱和作用会带走一部分水，使得浆液变稠，脱硫吸收效果变差。这部分损失掉的水，通过吸收塔上部的除雾器冲洗系统进行。除雾器冲洗系统由32个电磁阀组成，每组8个，共四组。它们是按一定的顺序轮流开关，两个工艺相邻阀门之间的开启间隔时间则是依据吸收塔液位来进行调节。

    在所能参考的资料中还没有的吸收塔液位与气流量关系的数学模型，根据热力学原理，由进入吸收塔内的气流量及其在塔内的热量交换可以计算出蒸发与饱和作用带走的水量率，定吸收塔除雾器冲洗阀每次开阀冲洗的时间为常数，只要烟气所带走的水量率按时间作积分所得的值等于每次冲洗所能的水量时，则进行冲洗。由此得到了吸收塔除雾器两次冲洗的时间间隔，它随着烟气流入量的波动而变化。

    在弘电项目的吸收塔液位调节算法中，增加了一个阈函数，意在使液位能够尽快地收敛到设定值附近。其基本原理是当吸收塔液位偏差的大于预先设定的阈值时，吸收塔调节时间将乘以一个惩罚系数，促使调节往收敛方向加速发展。惩罚系数可以是偏差函数或者是常数，在弘电的脱硫系统中，液位偏差落在偏差阈值内时，惩罚系数为1，当出现正偏差并出阈值时，惩罚系数可取为大于零而小于1的数值，这样就能减少除雾器冲洗门两次冲洗的等待时间；当出现负偏差并出阈值时，可将惩罚系数取为大于1的数值，从而延长冲洗间隔时间，添加了惩罚系数能使控制效果得到好的改善。

    ● 石灰石供浆流量调节

    石灰石供浆流量调节的目的在于调节吸收塔内的pH值，使烟气与石灰石浆液在适合的pH值下发生化学反应，这是保证脱硫质量的关键之处。

    采用普通的PID控制时，由于pH值具有较大的滞后，控制效果并不理想。考虑到影响吸收塔pH值的主要因数是烟气中的硫元素与浆液中的钙元素的摩尔比，因此在弘电脱硫系统中使用了串级PID控制的思想。引入了硫钙比闭环调节的石灰石供浆流量调节后使得系统的反应速度和调量等都有了较大的改善。

    硫元素和钙元素的摩尔比不能直接测出，只能经过间接的方式求出。脱硫系统安装有原烟气分析仪和烟气差压计，经过流体力学中的伯努利方程计算可以粗略得到烟气的流量值，进一步算出硫的摩尔数，将主控回路中的输出作为修正系数算出与硫摩尔数对应的钙摩尔数，根据现场安装的石灰石浆液密度和供浆流量算出钙的摩尔数，比较得出偏差，经副控回路计算后作用在供浆调节阀上。

    ● 滤饼厚度调节

    石膏浆经过旋流后，底流将输送到真空皮带进行真空脱水，为了保证脱水效果，滤饼厚度要控制在一定的范围之内。滤饼的厚度往往容易受到底流浆液密度和流量变化的干扰，因此通过设立一个滤饼厚度调节降低操作人员手动介入操作的频率，降低操作人员的劳动强度。

    滤饼厚度调节是通过测量滤饼的厚度与工艺设定值做比较，进行偏差抑制的PID运算，得到的输出作用在真空皮带的变频器上，以达到运行的期望。其原理比较简单，采用常规的PID算法即可。实际南通弘电石膏滤饼厚度测量仪表安装位置不当，造成了为严重的滞后，采用常规PID算法会出现不稳定的效果。为此，在工程中应用了其他的控制方法，譬如适当延长PID调节的采样周期或者采用智能控制方法，都可以使系统稳定在一定范围之内，效果有了较大的提高。

    （3）组态软件的选择

    在众多的组态软件中，常见的组态软件有wincc、ifix、intoch和国内开发的组态软件组态王等。其软件各种开发功能各有千秋。其中IFIX软件是美国的工控组态软件，在美国工控软件中。IFIX软件 适用于各种PLC, 例如支持西门子200300400, 三菱A系列，Fx系列; ，GE等。支持各种工控板卡，RS_232，RS_485，honywell公司R_150，R_160，S9000，各种智能变送器。也可用于工业控制管理网络。IFIX是一个软件系统。其部分提供了各种基本功能，这些功能使得应用程序可以执行的任务。其中两个基本的功能是数据采集和数据处理。IFix提供了大量的IO驱动器。这些驱动器具有查错、报告、恢复、内置数据以及支持冗余通讯。IFIX软件还支持DDE服务器。IFix提供和特殊的IO设备的各种IO驱动程序，由于每个IO驱动支持特定的硬件，因此每个IO驱动由各自的手册介绍。IFIX软件是真正32位软件,支持bbbbbbS NTbbbbbbS2000。IFIX软件具有强大的网络功能,支持NetbiosTcpip。 IFIX软件支持200多种国内外PLC, DCS, IO板卡产品,可为产品定做驱动程序。

    ● IFIX软件采用DLL通讯方式，采样速度快，性高；
    ● IFIX软件具有强大的ODBC技术，支持Oracle， Sybase，FoxPro等关系数据库；
    ● IFIX增加了OPC功能(OLE方式的IO设备驱动程序接口)；
    ● IFIX内嵌VBA, 以及双机热冗余功能。

    采用那种组态软件并不重要，关键是利用软件实现工程设计中的控制思想和控制模式。IFIX软件有这么多优点，把它作为自控系统的开发软件是的选择之一。

    （4）顺序控制系统（SCS）

    顺序控制系统（SCS）可以使操作人员在控制室内监视和控制脱硫系统的所有电机、阀门，并实现设备的连锁及保护。顺序控制系统（SCS）能完成大量设备的高度智能化控制，它将设备按功能相关原则归组和划分为功能组和功能子组，按照所编写的程序一步一步执行下去，从而减少了操作人员的手动介入，降低了操作人员的劳动强度和误操作风险。

    系统中的任一种设备或功能组都可以抽象为一个函数模块。根据设备的不同，其函数模块也会表现为形式参数、内部条件判断和输出的不同。

    函数模块一般都包括以下形式参数操作员输入指令;自动控制输入指令;保护连锁输入指令;各种指令屏蔽条件;指令互锁;设备状态反馈。

    函数内部条件判断是编程人员依据工艺的要求编写的判断程序,以保证各种指令按照人们的期望执行下去。

    输出则是输入经过内部判断所希望得出的，譬如说某电机或功能组具有自动控制ON指令输入并且内部条件判断满足，则输出为电机或功能组启动。

    脱硫系统的主要顺序控制组有：烟道系统、挡板密封风机、气气换热器、净化风机、增压风机、吸收塔系统、石灰石浆液泵、循环浆泵、除雾器、石膏排出泵、石膏溢流浆液泵、真空皮带脱水系统、工艺水泵、废水处理系统和石灰石输送及制浆系统等。

    每个单元的热工保护直接在各个单元控制器中实现，它们作为设备函数模块的保护参数输入驱动设备。一些参与保护的重要模拟量的采用三取二的表决原则或采用双重测量方式，以保证系统运行的性。由于旁路挡板在脱硫系统中的特殊地位，在远程操作站上专门设有紧急开启按钮，直接通过硬接线操作旁路挡板和向DCS控制系统发送紧急开启信号。

    4、分析及讨论

    弘电脱硫系统#1炉单元和公用系统已投运，#2炉单元也将在年底投运。由#1炉实际运行效果来看，采用西门子系列PLC控制后大大降低了操作人员的劳动强度和系统运行的性与连续性，能够实现大型DCS控制系统的功能，并且它们的运算处理时间相差并不大，而在成本与开放性上PLC比DCS有较大的优势。自控系统是烟气脱硫工程的神经，是地把脱硫工艺和工业自动化系统结合起来，达到大脱硫效果。自控系统的好坏直接决定了脱硫工程项目实施的成败，国内烟气脱硫项目在工程施工和调试阶段暴露很多问题，而这些问题直接的原因是自控系统的设计不合理。脱硫工艺有上百种，只有把脱硫工艺和自动化系统的结合起来，才能发挥大的效益；当两者结合到一起时也带来了许多技术方面和工程方面的难题，值得国内业界**的思考和探索

1．  PLC5控制系统优势：

1.1 PLC5可编机性能稳定，内部功能强大，资源丰富，结构牢固，模块及端子接线板换方便，防震性强，具有耐腐蚀性能，允许在较高温的工作环境温度下工作等特点，为环境恶劣的起重机电控系统提供了有力的支持，使起重机采用PLC进行改造成为可能，用户易接受，为本次电控系统改造奠定了基础。

1.2 PLC的应用，使主起升电控设备复杂的继电器之间的连锁接线省去了，并且省去延时继电器及逻辑控制继电器，使系统大大简化。全部的逻辑、延时控制全由PLC内部实现监控，且延时，程序稳定，大大增加了电控系统的性，大大地减少了维修量，大大地降低了故障率。

1.3 PLC改造后的系统，不但全部保留了原线路的控制功能，而且充分利用PLC内部资源优势，增加了系统无载 “故障自检”功能，一旦发生故障，再不用人工封线或强制接点来分析寻找故障点，便可简捷直观地处理故障，特别受到维护人员的欢迎。

1.4 充分利用PLC内部功能，编制了防误程序，如在“下降”再生制动瞬间时，直接将主令控制器打“上升”位置时也能确保平稳过渡，停车自如，杜绝了以往因上述操作而引起电动机转子反接击穿，甚至烧毁的事故。并且PLC可对过渡过程进行有效的监控，在规定的时限内没有完成升降渡，则停车保护。

1.5 配合PLC监控优势，对主回路整流接线也做了改进，了电动机的三次谐波，使其发热减少，同时开发了低速装置，取代了原比利时的双线圈低速继电器。

1.6 在大车运行机构电气系统的改造中，利用PLC编程优越条件，采用4级加速接触器的调压线路，能够实现自动加减速的6级特性，保证了4台27.8KW积复激电动机在主令控制器由正向直接打反向运行时速度的平稳和自动过渡，这在原继电器控制的系统中，根本是不可能的。

2. PLC系统改造的结论。

2.1 PLC5控制系统经8个月的工业运行，性能良好，，在做好定期检测的情况下，基本实现系统免维护，得到二炼钢使用和维护人员的。

2.2 PLC5系统投产后，主起升电动机再没有发生故障，按以往每年烧坏9台280KW电机计算，直接经济效益可达135万元人民币。再加上因电动机故障少炼钢所造成的经济损失。采用PLC控制经济效益是非常显著的

系统软硬件组成
----整套设备硬件由PG编程器、CPU313、OP27操作员面板、三块DI输入卡SM321、一块DO输出卡SM322、一块AI输入卡SM331和一块AO输出卡SM332组成。CPU313与卡件的数据交换则是通过卡件底板完成。CPU与OP27的数据传送通过Profibus电缆由CPU的MPI口与OP27的IF1B相连。PG则是通过编程电缆插在带有编程口的MPI电缆上实现CPU的编程与测试。
----PG编程器除了装载基本操作系统bbbbbbs Me外还安装了西门子编程及组态软件STEP7、STEP5、Microwin、Protool和Richwin97 for bbbbbbs Professional等软件。

STEP7用于S7－300 PLC、S7－400 PLC的组态编程。
STEP5用于S5系列PLC的组态编程。
Microwin用于S7－200 PLC的组态编程。
Protool用于Operator Panel、Touch Panel 和Text Display等操作员面板的组态编程。
Richwin97 for bbbbbbs Professional软件用于输入报警和画面汉字。
操作工艺简介
----OP27面板上总共存有三幅画面，OP27上电起动后显示的是主画面。屏幕画面的浏览说明如下：
----（一）在屏幕显示主画面时按F1键转入温度显示画面，按F3键转入皮带速度显示画面, 在温度或速度显示画面时按F1键可返回主画面。
----（二）在屏幕显示温度画面时按F3键转入皮带速度显示画面。
----（三）在屏幕显示皮带速度画面时按F3键转入温度显示画面。
----由于主画面用于系统设置,对于操作员的操作与监控来说，只要使用二、三幅画面即可。二幅为高温区温度设定值指示与输入以及温度、预热温度的当前值和趋势画面。三幅为履带速度的当前值，趋势以及瓶规选择画面。屏幕右边的F2、F4、F6和F8键相应于选择8ml、10ml、20ml和50ml容量的药瓶。

    RTU消息帧的地址域包含8bit。可能的从设备地址是0...127(十进制)。其中地址0是用作广播地址，以使所有的从设备都能认识。主设备通过将要联络的从设备的地址放入消息中的地址域来选通从设备。当从设备发送回应消息时，它把自己的地址放入回应的地址域中，以便主设备知道是哪一个设备作出回应。
    RTU消息帧中的功能代码域包含了8bits，当消息从主设备发往从设备时，功能代码域将告之从设备需要执行哪些行为;当从设备回应时，它使用功能代码域来指示是正常回应(无误)还是有某种错误发生(称作异议回应，一般是将功能码的位由0改为1)。
从主设备发给从设备消息的数据域包含附加的信息:从设备用于进行执行由功能代码所定义的行为。这包括了像不连续的寄存器地址，要处理项的数目，域中实际数据字节数。如果没有错误发生，从从设备返回的数据域包含请求的数据。如果有错误发生，此域包含一异议代码，主设备应用程序可以用来判断采取下一步行动。
    当选用RTU模式作字符帧时，错误域包含一16Bits值(用两个8位的字符来实现)。错误检测域的内容是通过对消息内容进行循环冗长检测(CRC)方法得出的。CRC域附加在消息的后，添加时先是低字节然后是高字节。
(2) 所有的Modbus功能码
Modbus的功能码定义如表2所示。

3  常用功能通讯程序的设计[5]
    本文介绍了几个Modbus常用功能程序的设计。笔者采用单片机作为主机，在单片机上编写程序实现单片机与PLC之间的通讯。由单片机向PLC发出命令信息，PLC自动作出回应。PLC通过单片机的串行通讯口通讯，程序用C51实现。程序的子函数及其功能:
(1) 串口初始化
void ProtocolInit(void)
函数功能:串口设置为异步通讯方式1(起始位1位，数据位8位，停止位1位);定时/计数器1设置为波特率发生器，通讯速率 9600bps;开串行中断，并把串行中断设置为。
(2) CRC简单函数
unsigned char Crc16(unsigned char *puchMsg, unsigned char usDataLen)
函数功能:先调入一值是全“1”的16位寄存器，然后调用一过程将消息中连续的8位字节各当前寄存器中的值进行处理。每个8位字符都单和寄存器内容相或 (OR)，结果向有效位方向移动，有效位以0。LSB被提取出来，如果LSB为1，寄存器单和预置的值或一下，如果LSB为0，则不进行。整个过程要重复8次。在后一位(8位)完成后，下一个8位字节又单和寄存器的当前值相或。终寄存器中的值，是消息中所有的字节都执行之后的 CRC值。
(3) 初始化变量
void Initvar(void)
函数功能:初始化所有过程变量。
(4) 串行中断服务程序
void ProtocolSerialProcess(void) interrupt 4 using 2   
函数功能:发送中断发送主机形成的命令数组，发送完后置标志位;接收中断接收PLC返回的响应数组，存入接收数组，并置标志位，且设响应正确，留待主机处理。
(5) 读N个位变量(线圈)
void ProtocolRead_bit(unsigned char DeviceAddr/* PLC局号*/, unsigned char RegType/*寄存器类型*/, unsigned int BitAddr/*起始地址*/, unsigned char SubAddr/*子地址*/, unsigned int BitNum/*位数*/)
函数功能:根据函数参数，形成读N个位变量的命令数组，启动发送。等待发送完并接收完(如时未接收完则重新发送)。分析接收数组:正确，保存读取的数据;错误，重新发送。
(6) 写一个位变量
void ProtocolSetBit(unsigned char DeviceAddr/* PLC局号*/, unsigned char RegType/*寄存器类型*/, unsigned int BitAddr/*地址*/, unsigned char SubAddr/*子地址*/, unsigned int ClrSet/*写值“1”或“0”*/)
函数功能:根据函数参数，形成置某位变量为“1”或“0”的命令数组，启动发送。等待发送完并接收完(如时未接收完则重新发送)。分析接收数组:正确，返回;错误，重新发送。    
(7) 读N个字节变量
void ProtocolReadByte(unsigned char DeviceAddr/* PLC局号*/, unsigned char RegType/*寄存器类型*/, unsigned int RegAddr/*起始地址*/, unsigned char SubAddr/*子地址*/, unsigned int RegNum/*个数*/)
函数功能:根据函数参数，形成读N个字节变量的命令数组，启动发送。等待发送完并接收完(如时未接收完则重新发送)。分析接收数组:正确，保存读取的数据;错误，重新发送。
(8) 写N个字节变量
void ProtocolSetByte(unsigned char DeviceAddr/* PLC局号*/, unsigned char RegType/*寄存器类型*/, unsigned int RegAddr/*起始地址*/, unsigned char SubAddr/*子地址*/, unsigned int RegNum/*个数*/)
函数功能:根据函数参数，形成写N个字变量的命令数组(要写的数从某参数数组中读取)，启动发送。等待发送完并接收完(如时未接收完则重新发送)。分析接收数组:正确，返回;错误，重新发送。

4  结束语
    以上的程序已经通过实验，并应用于实际的人机系统中。依照类似的方法，可以编写其他不同功能的程序，实现对PLC的不同控制和操作。利用单片机和PLC进行优势互补，可以组成网络化、智能化的工业控制系统。另外整个单片机系统程序用C51语言编程，程序简洁，便于阅读与调试。单片机和人机界面结合可以实时的显示PLC的工作状况，实时的控制、设置、调整PLC工作情况，提高工业控制的自动化程度和实时性。

上世纪60年代后期，根据当时汽车市场需求和计算技术的发展，在美国麻萨诸塞州Bedford的Bedford Associates,向美国汽车制造业提议开发一种Modular Digital Controller（MODICON）取代继电控制盘。其它一些公司也建议以计算机为基础的方案。其思想是采用软件编程方法代替继电控制的硬接线方式，并备有生产现场大量使用的输入传感器和输出执行器的接口，以便于进行大规模生产线的流程控制。这就是以后被称为Programmable Logic Controller的由来。MODICON 084是世界上种投入商业生产的PLC。

70年代是PLC，在汽车工业获得大量应用，在其它产业部门也开始应用的时期。80年代是它走向成熟，采用微电子及微处理器技术；大量推广应用，并奠定其在工业控制中不可动摇地位的时期。在此阶段PLC销售始终以两位数百分点的速度增长，年的增长率过35%，后四年稳定发展，年增长率约12%。90年代又开始了它的三个发展时期。随着PLC的标准IEC 61131的正式颁布，推动了PLC在技术上发动新的突破：

在系统体系结构上，从传统的单机向多CPU和分布式及远程控制系统发展；在编程语言上，文本化和图形化的语言多样性，创造了具表达控制要求、文字处理、通信能力的编程环境。

从应用范围和应用水平上，除了继续发展机械加工自动生产线的控制系统外，则是发展以PLC为基础的DCS系统、监控和数据采SA系统、柔制造系统（FMS）、联锁保护（ESD）系统、运动控制系统等，地产提高PLC的应用范围和水平。

进入90年代后期，由于用户对开放性的强烈要求和压力，由于信息技术的大力推动，PLC如果还停留在原有的而又封闭的系统概念上，它将坐以待毙。于是PLC进入了其发展的四阶段。其特征是：

在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，采用开放的通信接口，如以太网、高速串口等。

采用各种相关的工业标准和一系列的事实上的标准。

值得注意的是PLC和DCS这些原来处于不同硬件平台的系统，正随着计算技术、通信技术和编程技术的发展，趋向于建立同一硬件平台，运用同一个操作系统、同一个编程系统，执行不同的DCS和PLC功能。这就是真正意义上的EIC三电一体化。或者说DCS和PLC的形态将会变化，而它们的功能依然存在。其中的关键技术应该是嵌入式PC系统及支持现场总线的I/O （硬件） ，以及以IEC 61161-3为基础的编程系统及强实时(hard real-time)操作系统。

PLC在中国的发展

在中国，大约从1974、75年在北京和上海开始开发采用位片式微处理芯片的可编程顺序控制器，并有所应用。但一直未能形成批量生产。在刚起步的1979年，在当时的机械部仪表局的推动下，开始从美国MODICON引进起584的PLC，并在电站的辅机如输煤、除灰除渣、水处理系统以及水泥厂等控制系统中成功应用，从而大大推动了PLC在我国工业的大规模运用。遗憾的是，花了很大一笔外汇的这个项目并不曾形成良性的有后续的发展。

自1985年开始，小型PLC是日本三菱电机公司的MELSEC-F，通过非渠道进入中国市场。不到三、四年时间，小型PLC就形成了大面积的推广应用局面。1990年以后，Siemens、Allen Bradley以及其它开始大举进入中国市场，占据中、大型的PLC的较大份额。1995年后形成了大型PLC以欧美为主、中型PLC欧美和日本平分秋色、小型PLC则以日本为主、Siemens也步步紧逼的格局。至今没有很大改变。

由上简要回顾可知， PLC在中国已经形成了规模的应用市场，但并未建立批量生产、有持续开发发展能力的PLC制造业。

应指出的是：

在国内，PLC的应用水平还是不低的，自主设计、系统集成和现场投运的能力，可以说与主流水平同步；

PLC的应用领域也很广泛，覆盖冶金、电力、化工、石油化工、机械、轻工、电子、电工、建材水泥等工业，以及现代农业机械和其它应用。近年来环保工业也有广泛应用，发展势头很猛。

在国内有一支庞大的PLC销售、服务、应用、系统集成队伍，遍布除西藏外的全国各地。

有充足的理由说：PLC在中国已成为工业控制的一种适用技术。因此，PLC、软PLC以及IEC 61131-3的发展，无可争辩地成了十分令人关注的事情。

IEC 61131标准在中国

1992年以后，可编程序控制器标准IEC 61131的各个部分陆续公布施行。中国的工业过程测量和控制标准化按与IEC标准等效的原则，组织翻译出版工作。于1995年12月29日以GB/T 15969.1,15969.2,15969.3,15969.4 颁布了PLC的。该标准只涉及IEC 61131的、二、三和四部分，没有纳入1995年以后出版的五部分通信、七部分模糊控制编程软件工具、八部分IEC 61131-3语言的实现导则。

自标准颁布之后，并没有产生很大的影响。原因在于：中国不存在真正像样的PLC制造业； 在中国国内有影响的PLC并不积推介； 包括该标准的主管部门在内，很少有组织的推进活动。直到1998年以后，由于IEC 61131-3在控制业界的影响越来越大，在中国国内有影响的PLC开始提及自身符合或兼容IEC 61131-3；若干新推出的DCS系统也公开宣称，符合或兼容IEC 61131-3。于是，人们才关注这个标准。在有关杂志上有专文介绍该标准的制订背景、重要性、标准的主要内容。中国机电一体化技术应用协会组织翻译了两名德国作者Ｋarl-Heinz John和Miachael Tiegelkamp写的专著："IEC 61131-3：工业自动化系统的程序编制"。现已由该协会内部发行。近，中国机电一体化技术应用协会（CAbbbb）与以开发基于IEC 61131-3的编程系统称著的德国KW公司远东总经理Robert Champoud先生合作，组织协调有关IEC 61131项目的研讨会活动，得到Siemens、Phoenix、富士电机的大力支持。这对于促进它的推广，有着深远的意义。

软PLC在中国

所谓软PLC实际就是在PC机的平台上、在bbbbbbs操作环境下，用软件来实现PLC的功能。此概念大约在1996年以后才被介绍到国内来。由于这种技术尚不成熟，所以只有在学术界少数人对此关注。尽管Interllution和 Wonderware的HMI和SA软件在我国推广都很成功，但它们的软逻辑、软PLC产品P-31和InControl却少有人问津。当然，这两家公司也不曾刻意去开发这个市场。

Think&Do和Steeperchase 的VLC都是1998、1999年进入中国市场的，特别是Think&Do花了很大的努力，至今仍不尽如人意。当然有一些成功应用，如邮件分拣系统。我感觉，这多少与它们不采用IEC 61131-3，而是倡导用流程图编程语言不无关系。

德国KW公司在1998年以后就在北京设立办事处，着力推广其符合IEC 61131-3的编程系统MULTIPROG和 控制程序ProConOS。

Siemens从2001年开始在国内推介其软PLC系列产品Wi，已经有了一些应用。他们是很有战略眼光的。德国Inforteam公司的 openPCS 在国内也开始了市场开拓活动，2002年6月曾在上海的自动化展览会上举办过技术交流。

我国自行开发的DCS系统，如上海自仪公司的SUPMAX-800，选用法国CJ International公司的符合IEC 61131-3的IsaGraf和美国的强实时操作系统Vxworks。北京的和理时已采用Inforteam的OpebPCS开发新的DCS。

分析全世界控制设备的发展情况

从全世界范围看，软PLC/ 制作为新兴产业正在发展。面对这种挑战，PLC仍在发展。

据美国Venture Development Corp.报告，2000年全世界共销售DCS系统，PLC系统和制系统达220亿美元。其中DCS 40.5%；PLC 46.3%；制 13.2% 。 这三种控制系统所用的分散型/远程I/O的市场销售额也为220亿美元。年增长率为6.6%。到2005年估计达300亿美元。从应用领域看，DCS仍然牢牢把握大规模连续流程工业（I/O达数千点）过程控制的应用。PLC已经拥入批量控制市场，在其传统的离散制造工业仍然占据主导地位。软PLC/制采用工控PC机（或嵌入式PC机）和强实时OS，可实现PLC功能和运动控制。直至今日，制在性、性等方面还未广泛认可。

据美国Venture Development Corp.报告，PLC与软PLC/制相比具有以下优点：

维修务系统健全，有经验的维护人员队伍庞大。

电源故障不会产生大的影响。

对低端应用，PLC具有大的性能价格比优势。

性无可比拟，故障停机少。

加固型结构，适合工业环境应用。

与PC机发展太快相比，PLC产品可长期供货，长期提供技术支持。

PLC在工厂自动化中的地位之所以如此稳固，原因在于：

PLC的技术具有长期的稳定性，软硬件均应用方便，即插即用，价格适中，堪称工业控制的适用技术。

可以说当今工业控制所要求的性能，PLC可满足85%至。其不足部分可用其它办法。近几年来PLC也在不断提高其技术内涵，融合了IT技术（包括以太网，因特网，无线网技术，现场总线技术，以及运用软件工程方法提升PLC的编程语言，开发全新的编程系统，等等）。

PLC在开放性方面也有了实质性的突破。多年PLC被攻击的一个重要方面就是它的专有性，现在有了大的改观。PLC采用了各种工业标准，如IEC 61131，IEEE802.3以太网，TCP/IP，UDP/IP等，各种事实上的工业标准，如bbbbbbs NT，OPC等。

PLC在硬件上也有长足进步。微电子技术的进展全都运用到PLC中，元器件的集成度越来越高，促使PLC成本下降和性提高。专为PLC的CPU设计的PLC-on-a-chip芯片业已问世多年。PLC的产品在体系结构和操作系统上都有了质的变化,性能大幅提高。一个机架上可装多个CPU模块。也出现了以Web为基础的PLC系列产品。

PLC、软PLC、IEC 61131在中国的未来

传统的PLC制造业不会在可预见的未来在国内建立和发展。但不排除软PLC在近期和可预见的未来，有可能在国内形成一定的气候。软PLC的I/O可以利用主流及一些有生命力的现场总线的系列产品。强实时操作系统可采用bbbbbbs CE，NTE，VenturCom的RTX以及其它；只要它们能实现控制的时间确定性，即保证能以时间高度一致的方式执行控制指令序列，并具有可预测的结果或行为。加入WTO以后，中国成为"世界制造工厂"的进程正在加速。我们有足够的理由相信，PLC、软PLC在中国的销售的年增长率会显著世界的平均年增长率。因此，对PLC、软PLC以及IEC 61131的推广应用，特别是高水平的技术支持变得十分重要。

随着现代工业的规模生产的发展，为提高企业的市场竞争力，引入管控一体化的体系结构ERP/MES/PCS，在国内已提到议事日程。作为基础自动化PCS层的主要工具-PLC的应对手段，应该是加强PLC联网和通信开发能力，以及信息初加工的能力。在国内，就平均水平而言，精通或通晓PLC联网通信、PLC与计算机通信的技术人员，与今后的需要相比，还有不少差距。为此，急需采取措施，加强培训。CAbbbb在这方面也应有所作为。

IEC 61131-3是目前的关于工控编程语言的标准。广泛应用于PLC、DCS、SA，甚至于运动控制。在国内IEC 61131-3的推广应用肯定大有作为。关键问题在于采用那些措施加快进程。

简短的结论和建议

PLC、软PLC/制、IEC 61131-3及其相关软件（强实时操作系统、编程系统平台等），在今后的十年内仍是工业控制舞台上主角。这要求我们把握时机，认清方向，抢占先机。

随着现场总线技术的发展和现场总线产品的普遍采用，除了加强IEC 61131-3的宣传推广外，还应多多宣传IEC 61499这个IEC 61131-3不能适应分布式系统缺憾的新标准。

在经过轮的IEC 61131-3的巡回演讲活动之后，应通过各种工具宣传，让从事工控的技术人员，特别是PLC的编程人员都知道，不掌握IEC 61131-3的编程语言，将会落伍，跟不上发展。

CAbbbb应扶植一两个开发软PLC/制的公司，抓几个有典型意义的应用项目，如规模较大的制造业生产线，成功后加以总结推广，让业内人士认识到软PLC/制的优越性