福州西门子中国一级代理商CPU供应商

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控制模式

1.远程控制
----当控制柜上方式选择开关被切换到远程控制后，操作人员可选择自动或手动控制方式。在自动方式下，PLC按联动、联锁各种逻辑关系控制设备的启动停止。中控室操作人员可根据现场情况向下发出调度控制指令，调整设备运行状态达到工艺要求。中控室操作人员也可以选择远程手动方式，直接手动控制单个现场设备。

2.就地控制
----就地控制级别远程控制。当控制柜上方式选择开关被切换到就地自动控制，控制的调度控制指令被，设备在PLC的控制下自动运行。在就地手动方式下，现场操作人员通过控制柜上手动按钮启动停止设备，控制柜提供基本控制联锁。

四、系统功能

1.显示功能
----监控系统以图形或图像的方式形象显示工艺流程、各设备状态以及厂区概貌、工艺布置图。通过I/O输入输出域、棒图、曲线、数据表格等方式监视液位、流量等监控点。视频摄像头的图像集成到监控画面成为一个整体。并通过标准IE浏览器在客户机上浏览监控画面，降低工程造价。系统还提供了操作提示，误操作自动封锁等功能。画面切换速度小于3秒。

2.报警功能
----系统自动进行报警和事件处理。当报警发生时，如液位高或风机温，系统可检测并通过画面状态变化提示，并显示、打印相应报警文本，同时发出声音报警提醒监控人员注意。报警到达时间、确认时间及排除时间、报警值、限位值、当前操作员等相应信息自动进入存档。报警到达以及报警确认但未排除，采用两种声音提示。报警可手动消音。报警信息存储半年，以便进行故障分析和查讯。操作事件等状态变化也自动进行存储归档。

3.数据归档
----流量、污水处理量、耗电量等数值按定义周期自动进行存储。存储的数据可按曲线或数据列表的方式进行显示。并提供历史数据查询、ZOOM显示、观察线、在线关闭打开曲线、在线调整时间范围、在线修整显示模式等功能。存储数据保存13个月。

4.报表功能
----报表打印可按定义时间自动进行。也可通过按钮人工打印。事故报警可随时打印，并可根据需要将近1000条或30天的归档全部输出。月报数据自动累计计算并打印到月报报表上。报表文件在打印的同时自动在硬盘上存储，以便重新输出。存储的报表可在系统中打开浏览。

5.用户管理
----操作人员操作设备必需进行登录。根据不同操作人员的级别，系统自动判断操作人员所能进行的操作。当报警发生时，当前操作员被记录存档。当客户机用户使用IE浏览时，系统根据用户名和密码显示和控制屏幕上的画面及操作。无权限的用户只能浏览画面，不能修改参数机设备控制。

系统结构
----PCS7作为一个富有竞争力的过程控制系统，被用于此公司的净化室项目中，两个立的加工厂 (FAB1和FAB3B) 分别配备了一套PCS7系统。考虑到芯片加工厂连续生产的特性，我们采用了AS控制器冗余技术。分布式I/O模块的应用，满足了安装及接线灵活性的需要。分布式I/O模块由灵活的底板总线驱动，可带电插拔。为了确保其的性，同时也配备了Profibus的冗余通讯。UPS的应用解决了断电问题。

控制策略
----芯片与生产设备本身对空气的温湿度非常敏感。为了维持洁净室稳定的环境，控制系统能自动识别变化。通过新风机低中效的过滤以及风扇过滤单元过滤，可以实现对净室洁净度的控制。利用变速风机可以进行压力控制，洁净室中稳定的正压是新风机和排气系统共同作用的结果。
----为了地控制湿度，我们采用了串级控制，从而克服了滞后现象。主环控制净室的相对湿度，而副环主要控制送风系统的一些扰动，包括公用部分的一些不稳定因素。在某一温度下，为了保持空气中一定的湿度，注意补给以保持空气的湿度。

项目点
----为尽快建立芯片生产线，所有的工作都几乎在同时进行，那就意味着需要一支有经验的化工程队伍。同时，由于半导体制造设备的投资，以及生产线工人24小时不间断的生产作业，这些都要求控制系统有高度的性。

系统优势
----考虑到半导体工业的特性与产品周期，西门子工业自动化有限公司为其配置了西门子具有高度灵活性，性与一体化的PCS7过程控制系统，实现集成数据管理，集成编程，组态，集成通讯。
----采用的AS 414H/417H 是冗余的自动化系统，由两个立的处理单元组成，同步跟踪被控对象，并通过CPU之间的数据线进行快速，直接的交换。这两个立的处理单元可以以冗余的方式接入工业以太网，并有冗余的PROFIBUS-DP 接口连接I/O。一旦异常情况发生，故障搜索装置启动，受影响的单元停止，自动切入后备单元。

  船舶作为级的交通工具，没有任何一种运输工具能够像船舶这样，可以运送如此多的人员或货物。荷兰Reederei G, de Vries & Bruins公司的Emma号集装箱货轮上安装了现代化船舶监控系统，由船舶配件供应商El-Tec公司出品简称为eAMS监控系统。基于该系统的是Phoenix Contact公司研发生产的多功能控制系统——S-Max。

现代化船舶有着数不清的电力驱动装置及设备。其中，电动机的开关和控制阀的终点位置状态等采集的是数字式数据，而润滑油路的温度与压力、冷却系统、轴承温度、机械转速，以及机械功率等则采集的是模拟式数据。根据国内外航运主管当局的有关规定，船舶所有的仪器设备和机械状态数据都进行监控，所有的数据都要做好记录。

荷兰Kampen市的Werft Peters Shipyards B.V.公司生产制造各种类型的船舶，其中就包括沿海贸易船舶和货运集装箱船舶；所有的船只都配备了全新的监控及报警系统。2007年12月份，他们制造的集装箱运输船Emma号正式移交给了荷兰Reederei G, de Vries & Bruins公司（图1）。Emma号集装箱货轮具有IA级的破冰航行许可证，其相当于一艘破冰船。空载时的净载重吨为3650DWT（相当于2528总登记吨位净载重吨），长度为90m，宽度为12.5m，Emma号属于一艘大型集装箱货轮。

Emma号上的电气电子设备是由荷兰Hattem市El-Tec电子技术公司研发生产的。该公司共有60余名职工，是一家船舶制造业电子技术和自动化技术公司。El-Tec公司的电子研发人Herbert Peek先生（图2）介绍说：“为监控系统和所有电子设备的操作控制，我们研发了eAMS- El-Tec报警和监控系统。系统可对驱动状态与燃油量状态等进行集中管理，对船舶用泵或监控摄像机进行控制，并且记录GPS卫星数据。”

在机舱里用户可以看到eMAS的主要部件。传感器都已直接连接到位，接上供电电源。与以太网相比较，每个到的数据都会提供给驾驶室使用。基于当前新的数据，船长能够做出重要决断，并贯彻执行下去。由于能够对船舶出现的问题与可能出现的停机故障及时做出正确的反应，并采取相应措施，集装式货轮的利用率就提高了。另外，该系统所生成的数据还可以方便地传输给其他系统使用。

S-Max系统的组成

从2005年起，El-Tec公司开始研发eAMS监控系统。在寻找多功能的控制装置时，公司决定采用Phoenix Contact公司研发生产的S-Max系统：这款由工业计算机、SPS可编程序控制器和现场总线主工作站组合在一起的复合系统。Peek先生说道：“利用S-Max我们能够为用户提供使用灵活的、可分级控制的自动化系统。SPS可编程序控制器与可视化装置集成在一起可明显地节省设计工作量，也可以节约成本费用。”

在该基本设置条件下，由一个S-Max即可构成一个利用内部总线接受模拟数据和数字化数据的eAMS系统。SPS控制程序的编制可用系统软件ProConOs来完成。操作界面的调整利用可视化软件ProVisit。所有的检测数据由在线工作站采集而成，并将模拟数据和数字化数据汇总到上一级模块中，其可作为自给自足的系统使用，多能处理500条提示信息。所需的提示信息数量取决于硬件。软件采用参数赋值方式进行匹配，因此编写内部控制程序。

New Belgium酿造公司坐落于科罗拉多州的科林斯堡，设备主要建立了8个控制区域。其中 7个区域包括复杂的酿造工艺，由Opto 22可编程自动化控制器（PAC）进行控制。PAC监测、控制调制前和酿造中发酵时的水温和即将活化的酶的温度。Opto的硬件能解决所有酿造相关的过程控制，例如沸腾、混合、温度及压力调节，和高度复杂的串级PID 控制回路。

 

沸腾是一个关键工艺，所以在严格的参数控制下进行，沸腾不仅结束酶促过程，同时还对酿造起到作用。为了**每种配方的成功率，Opto系统执行严格的操作标准。

 

Opto 22 硬件控制并不断监控这些机器以**所有过程运行无误，生产工人运用在Opto 22 软件环境下创建的人机界面（HMI）来管理过程。安装在New Belgium的Opto 22 SNAP PAC处理器能执行多达96个PID回路，大大满足了公司的需求。另外，由于SNAP PAC 系统的分布式架构，这些控制回路运行在I/O单元上，若I/O 单元与控制器失去通讯（或者控制器无故中断），而PID回路会继续运行，因此**了发酵过程的正常控制。

 

部分酵母区的控制采用New Belgium 的就地清理（CIP）系统。CIP系统为啤酒厂提供了一个拆解就能清理大量管道、容器及设备的途径。New Belgium的系统由Opto 控制器连接模拟和数字量 I/O 点来实现自动化。

 

New Belgium 公司自动化架构的一个主要特点是整个厂区拥有无线以太网。工程小组地扩展了无线功能的遍及范围。

 

New Belgium公司的非Opto 22自动化管理的处理是包装和装瓶。这2项过程由基于Allen‐Bradley®Logix 系统的 PLC控制。由于SNAP PAC硬件近新增了EtherNet/IP™通讯协议，该协议由Rockwell Automation（Allen‐Bradley的母公司）开发，运用于旗下 Logix 及其他基于以太网的自动化系统。这样可将 Allen‐Bradley系统与 SNAP I/O 及控制器合并，拥有2种通讯并进行数据共享。

 

New Belgium 致力于可持续发展尤其是在水和废水的管理上。在2002年，公司完成了水处理设施的安装。废水被转移至水厂，经过一系列的大池并投以吸食水中垃圾的细菌。这种细菌净化的副产品即是沼气。这些沼气随后通过管道输送回设备中，作为热和动力（CHP）燃料，既能发电又可发热，他们利用SNAP PAC 系统监测并控制好氧和厌氧水处理，包括PH 调节、淤泥脱水等所有辅助处理过程。

系统概述：

    细纱工序是成纱的后一道工序，是将粗纱进一步牵伸30～50倍并加捻，纺成具有一定特数、符合相关质量标准的细纱，供捻线、机织或针织使用。传统细纱机的牵伸原理与粗纱机基本相同，而卷绕和加捻则是由钢领和钢丝圈来完成的。环锭细纱机和传统粗纱机一样由一台电机传动，通过齿轮箱变换各机构需要的速度。在环锭细纱机各组成部分中，牵伸系统是反映细纱机性能和影响纱线质量的关键因素，而新型的紧密纺纱技术通过对牵伸部分进行创造性改造，将牵伸区和集合区分离，在环锭纺罗拉牵伸与加捻之间叠加对纤维须条的气动凝聚或集聚技术，增加了须条的紧密度，毛羽减少约20％，强力则提高约10％，同时，条干均匀度、机器效率等也有不同程度的提高，不仅可以降低加工成本，同时可以减少后加工工序。紧密纺的另一优点是与原细纱机一致，只多出一对集聚罗拉，在原环锭细纱机上也可进行改装，具有广阔的市场前景。

    紧密纺细纱机的控制系统较环锭细纱机复杂许多，是前后罗拉的严格同步，实现牵伸倍数和捻度的精密控制，**高支数纱线的成纱质量；其次是通过取消钢领板的传动齿轮，采用的伺服控制技术实现卷装的电子成形技术，从而实现了机械机构的简化、生产速度的提高、以及纱线支数和管纱成形的自动调节。

控制系统结构：

 

                图3　紧密纺细纱机传动方案原理图

     在紧密纺细纱机的控制系统，采用了三套伺服驱动系统和无刷伺服电机，分别控制前、后罗拉以及钢领板；采用1台变频器控制主传动电机，采用1台变频器控制风机；整个系统采用邦纳SHP一体式控制器进行控制和监控，SHP一体式控制器与变频器及伺服间采用高速CANopen总线进行通讯，同时采用SHP集成的触摸屏进行系统操作和监控。

 

控制要点：

1．  可编程控制器：由邦纳SHP一体式控制器实现整机的逻辑控制和参数计算，实现整机的优控制。

SHP控制器是与传统的控制产品不同，新型的邦纳SHP控制器可以同时完成PLC和触摸屏的功能，集成I/O和网络接口人机界面，成本大大同性能PLC与人机界面组合，此款设备包括控制器，人机界面，内置I/O，网络和可移动的大容量数据存储器，成为一个一体化单元，是一款功能强大，可信赖的控制产品，画面和控制程序用同一个工业级软件BAPS完成。由SHP一体式集成的触摸屏实现纺纱参数的设定、显示和故障监控。

2．  细纱的成形：由伺服控制钢领板升降。

应用伺服控制器的电子凸轮功能， 预先下载两条曲线至伺服驱动器，在机器启动后，伺服接受信号输入启动凸轮曲线后两条曲线交替切换工作。用户可从人机界面上输入相关参数，然后通过通讯传到伺服相关参数可以修正曲线以适应不同的产品需求。关于停电后恢复生产的功能，电子凸轮提供实时读取当前主轴位置的功能，TLC6的内存区内可以提供若干断电记忆的变量区间，我们利用这些功能将断电前瞬间的位置记住，在恢复电源之后重新进行生产过程。

一、前言

中国北方的冬季供暖工程既是党和的民心工程，又是能源消耗大户。开发节能，使用节能采暖和供暖设备可以在满足供暖需求的同时，降低能量消耗。

北方目前规划和在建的节能住宅节能率在65％左右，节能住宅中采用加厚外墙保温、中空双玻璃外窗、屋面保温等方式后，避免了住宅的外墙热损失、门窗热损失、屋热损失等，也提高了居住的舒适度。由于属于建筑范畴，本文不做详细讨论。

采暖系统担负着热量产生、热量供应和热量调节的功能，合理的采用节能技术能够减少能源消耗。

二、采暖系统构成

典型的立采暖系统由热源（如电锅炉、燃气锅炉等）、循环系统、系统构成。

目前许多地区实行分段电价政策，低谷电时段（晚上11点到早上7点）电价是其它时段的一半。随着峰谷电价分计政策的实行，采用电锅炉做热源，配置蓄热水箱，利用低谷电蓄热的采暖系统可以大幅度降低运行费用。电锅炉蓄热采暖系统由电锅炉、蓄热水箱、热交换器、蓄热循环泵、供热循环泵、软水器、泵、温度调节阀、控制系统等构成。**供水经过软水器处理后注入蓄热水箱。为了节省投资，采暖系统中采暖水的由蓄热水箱提供。蓄热时段蓄热循环泵、电锅炉和电动阀V2开启，同时电动三通调节阀V1工作，供热循环泵运行，在蓄热的同时为采暖系统提供热源。供热时段（非蓄热时段）除电锅炉和电动阀V2停止工作外，其它设备运行，由蓄热水箱储存的热能给系统供暖。

三、工作流程

使用时，根据用户要求设定蓄热时段、供热时段、蓄热温度、电锅炉出水温度、供水压力、循环加压泵蓄热时工作频率等参数。

到达蓄热时段时，电动阀开启，蓄热水箱到高水位时电动阀关闭。循环加压泵按设定的频率运行，30秒之后电锅炉运行，开始蓄热。当蓄热水箱的温度达到设定温度或蓄热时段结束，电锅炉停止工作，60秒之后循环加压泵停止运行。如果在蓄热时段且蓄热水箱温度设定温度5℃，循环加压泵再次投入运行，30秒之后电锅炉开始工作。

到达供水时段时，供水电动阀开启，蓄热电动阀关闭，电锅炉不工作，循环加压泵变频调速恒压供水。供水时段电动阀一直关闭，不进行操作，以免向用户供应冷水。如果供水时段结束或蓄热水箱的水位低水位60秒，循环加压泵停止工作。控制系统可以选择手动工作。开启供水电动阀，关闭蓄热电动阀，启动循环加压泵以变频调速恒压方式供水，约30秒之后启动电锅炉，这样以方式向用户供水。供水结束时，先停止循环加压泵，60秒之后停止电锅炉。

四、结束语

《人民共和国节约能源法》39条就把风机、泵类等设备采用变频调速技术实现节能运行列为通用技术加以推广。实践证明，变频器用于水泵驱动控制场合了**的节电效果，还能大大减少了设备维护、维修费用，直接和间接经济效益十分明显。电锅炉蓄热式采暖是一种经济效益和社会效益都非常好的采暖热源形式，它不仅能够解决污染问题，提高供热质量而且是谷期用电降低了运行成本，提高了电网效率，起到了“移峰填谷”的作用，提高了电力系统经济效益。综合采用多种节能措施，才能达到。

和基于制系统相比，有关PLC（可编程逻辑控制器）优势和劣势的激烈争论已经持续了十年。由于PC和PLC在技术上的差别越来越小，并且随着PLC采用了商业化（COTS）硬件以及PC能采用实时操作系统，从而出现了一种新类型的控制器——PAC。PAC的概念是由自动化研究机构 (ARC) 提出的，它表示可编程自动化控制器，用于描述结合了PLC和PC功能的新一代工业控制器。传统的PLC厂商使用PAC的概念来描述他们的系统，而制厂商则用来描述他们的工业化控制平台。

     “80-20” 法则

 

     在PLC被开发出来的三十年里，它经过不断地发展，已经能结合模拟I/O，网络通信以及采用新的编程标准如IEC 61131-3。然而，工程师们只需利用数字I/O和少量的模拟I/O数以及简单的编程技巧就可开发出80%的工业应用 。来自ARC、联合开发公司（VDC）以及网上PLC培训资源的估计：

 

   77%的PLC被用于小型应用（128 I/O）

 

     72%的PLC I/O是数字的

 

     80%的PLC应用可利用20条的梯形逻辑指令集来解决

 

     由于采用传统的工具可以解决80%的工业应用，这样就强烈地需要有简单的PLC；从而促进了微型PLC的增长，它带有用梯形逻辑编程的数字I/O。然而，这也在控制技术上造成了不连续性，一方面80%的应用需要使用简单的控制器，而另一方面其它的20%应用则出了传统控制系统所能提供的功能。工程师在开发这些20%的应用需要有高的循环速率，控制算法，多模拟功能以及能好地和企业网络集成。

可编程序控制器是以微处理器为基础，综合计算机、通信、联网以及自动控制技术而开发的新一代工业控制装置。可编程序控制器在我国的发展与应用已有30多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域，成为提高传统工业装备水平和技术能力的重要设备和强大支柱。随着一体化经济的发展，努力发展可编程序控制器在我国的大规模应用，形成具有自主知识产权的可编程序控制器技术，应该是广大技术人员努力的方向。

1.可编程序控制器的发展历程

可编程序控制器问世于20世纪60年代，当时的可编程序控制器功能都很简单，只有逻辑、定时、计数等功能；硬件方面用于可编程序控制器的集成电路还没有投入大规模工业化生产，CPU以分立元件组成；存储器为磁心存储器，存储容量有限；用户指令一般只有二三十条，还没有成型的编程语言；机型单一，没有形成系列。一台可编程序控制器多只能替代200~300个继电器组成的控制系统，在体积方面，与现在的可编程序控制器相比，可以说是庞然大物。

进入70年代，随着中小规模集成电路的工业化生产，可编程序控制器技术得到了较大的发展。可编程序控制器功能除逻辑运算外，增加了数值运算、计算机接口、模拟量控制等；软件开发有自诊断程序，程序存储开始使用EPROM；性进一步提高，初步形成系列，结构上开始有模块式和整体式的区分，整机功能从向通用过渡。

70年代后期和80年代初期，微处理器技术日趋成熟，单片微处理器、半导体存储器进入工业化生产，大规模集成电路开始普遍应用。可编程序控制器开始向多处理器发展，使可编程序控制器的功能和处理速度大为增强，并具有通信和远程I/O能力，增加了多种特殊功能，如浮点运算、三角函数、查表、列表等，自诊断和容错技术也发展。

80年代后期到90年代中期，随着计算机和网络技术的普及应用，大规模集成电路、门阵列以及集成电路的发展，可编程序控制器的CPU已发展为由 16位或32位微处理器构成，处理速度得到很大提高，高速计数、中断、PID、运动控制等功能引入了可编程序控制器。使得可编程序控制器能够满足工业生产过程的各个领域，可编程序控制器已取代了传统的逻辑控制装置，模拟量仪表控制装置和以小型机为的DDC（直接数字控制）控制装置。由于联网能力增强，既可和上位计算机联网，也可以下挂FLEX I/O或远程I/O，从而组成分布式控制系统（DCS）已无困难。梯型图语言和语句表语言成熟，基本上标准化，SFC（顺序功能图）语言逐步普及，的编程器已被个人计算机和相应编程软件所替代，人机界面装置日趋完善，已能进行对整个工厂的监控、管理，并发展了冗余技术，大大加强了性。

进入21世纪，可编程序控制器仍保持旺盛的发展势头，并不断扩大其应用领域，如为用户配置柔制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）。目前可编程序控制器主要向两个方向扩展：一是综合化控制系统，它已经突破了原有的可编程序控制器的概念，将工厂生产过程控制与信息管理系统密切结合起来，甚至向上为MES和ERP系统准备了技术基础，这种发展趋势会使得举步为艰的ERP系统有了坚实的技术基础，从而会带来工业控制的一场变革，实现真正意义上的电子信息化工厂；二是微型可编程序控制器异军突起，体积如手掌大小，功能可覆盖单体设备及整个车间的控制功能，并具备联网功能，这种微型化的可编程序控制器使得控制系统可将触角延伸到工厂的各个角落。随着世界经济一体化进程的加快，在技术发展的同时，发达国家加注重了对可编程序控制器的知识产权的保护，大型可编程序控制器制造商纷纷加入了可编程序控制器的标准化组织，他们利用许多技术标准建立了符合他们经济利益的技术保护壁垒。

2.可编程序控制器在我国的发展

我国可编程序控制器的发展与上的发展有所不同，上可编程序控制器的发展是从研制、开发、生产到应用，而我国则是从成套设备引进、可编程序控制器引进应用、消化移植、合资生产到广泛应用。大致可划分为下述三个阶段：

(1) 可编程序控制器的初级认识阶段（70年代后期到80年代初期）

上可编程序控制器的发展，引起了国内工程技术界的大兴趣，所以我国对可编程序控制器的认识始于70年代后期到80年代初期的成套设备引进中，当时的上海宝钢一期工程中有多项工程引进了十几种机型约200多台可编程序控制器。这些可编程序控制器用于原料码头到高炉、轧钢、钢管等整个钢铁冶炼以及加工生产线上，取代了传统的继电器逻辑系统，并部分取代了模拟量控制和小型DDC系统。继宝钢一期工程后，国内许多厂家陆续引进的设备和生产线大都配备了可编程序控制器，其应用范围包括电站、石油化工、汽车制造、港口和码头等各领域。正是在成套设备引进过程中，我们打开了眼界，了解认识了可编程序控制器，这也促进了可编程序控制器在我国的发展。

 (2) 可编程序控制器的引进应用和消化移植阶段（80年代初期到90年代初期）

80年代初期开始，随着我国的不断深入，在成套设备引进的同时，国外的可编程序控制器开始涌入。许多部门和单位相继引进可编程序控制器并自己设计组成控制系统，其应用范围也扩大到建材、轻工、煤炭、水处理、食品、制、造纸、橡胶和精细化工等工业领域。

随着应用能力的提高和市场需求的扩大，一些部门和单位本着技贸结合、消化移植的方针，一方面进行二次开发和应用研究，一方面也在引进可编程序控制器的生产线，建立生产可编程序控制器的合资企业，积开发自己的产品。

同时，国内也开始研制可编程序控制器产品，当时在上海、北京、西安、广州、长春等地有约20多家科研单位、大专院校和工厂都在研制和生产可编程序控制器，但由于缺乏资金和后续研究力量、生产技术相对落后，只能停留在实验室阶段，没能投入实际应用和形成工业化生产。

 (3) 可编程序控制器的广泛发展阶段（90年代初期到现在）

进入90年代，我国的可编程序控制器进入了广泛发展阶段，主要表现在以下几个方面：

a. 重视

可编程序控制器的发展得到了的高度重视，在当时机械电子工业部的下，于 1991年成立了可编程序控制器行业协会。可编程序控制器行业协会在和企事业之间起到了桥梁作用，沟通了情况，为做出决策提供了依据。同时可编程序控制器的标准化工作也受到了有关部门的重视，于1993 年成立了可编程序控制器标准化技术，为我国可编程序控制器的进一步发展打下了基础。

b. 应用加广泛

这一阶段可编程序控制器的应用已经渗透到国民经济的各个部门和工业过程的各个角落，已成为企业提高装备技术水平的重要标志。在宝钢的二期三期工程中使用了多个厂家三十几种机型计六百多台套的可编程序控制器，在广西玉柴机器有限公司的柴油机生产线中使用了近二百台罗克韦尔自动化公司的可编程序控制器，像这样大范围使用可编程序控制器的系统已很常见。在这一阶段中，我国的工程技术人员充分显示出了设计应用、软件制作、设备成套的能力。近，在我国西部大开发项目青湖100万吨项目中，采用可编程序控制器组成了全厂的自动化控制系统，并将可编程序控制器设计在MCC柜中，实现了全厂六百多面 MCC柜、覆盖全厂各个工艺流程的综合自动化系统。该应用项目已引起国外各大公司的注意，罗克韦尔自动化公司邀请项目设计人员去美国公司总部进行介绍。

c. 研制、开发、生产成果

随着我国的不断深入，国外厂商纷纷看好中国的市场，在中国建立他们的办事处，甚至将他们的亚太总部设在中国。国内企业纷纷引进国外技术，从而促进了一批技术引进企业、合资企业的建立，带动了我国可编程序控制器行业的技术发展。可喜的是从90年代初期开始，由于可编程序控制器应用的不断深入，国内又掀起了自主研制开发可编程序控制器的高潮，虽然多为小型可编程序控制器，批量亦不大，但其功能、质量和性已有明显的提高，代表产品如南京嘉华的 JH200，I/O为12到120点，有高速计数器和模拟量功能；杭州新公司的D20P，其I/O为12/8点，D100的I/O可从40点扩展到 120点；兰州全志的RD100、RD200，前者I/O为9/4点，2点模入，后者I/O为20~40点，扩展的功能有编码盘测速，热电偶测温和模拟量 I/O，能联网32台RD200以及与PC机进行实时通信。同时，中大规模的可编程序控制器在国内也开始出现，交通部上海船舶运输研究所的 STI2000，I/O为256点，多台联网时I/O可达4096点；北京和利时公司研制生产的Hollias-PLC可编程序控制器，其中典型的产品为数字量I/O达1024点，模拟量I/O达256点，内置TCP/IP通信接口，很容易接入管理网，配有PROFIBUS-DP现场总线的主站，从站和远程I/O，并与合作伙伴一起推出了InterControl G3小型可编程序控制器系统。在国外产品强手如林的情况下，这些产品已具有和国外同类产品进行竞争的能力，充分说明国产可编程序控制器发展已进入了一个新的阶段。

3.新一代可编程序控制器的技术现状

为了适应日益剧烈的市场竞争，新一代的可编程序控制器在技术方面有了长足的进展，主要体现在以下方面：

 (1) 执行多任务功能的出现

所谓执行多任务，就是在一个可编程序控制器系统中，可同时安装几个CPU模板，每个CPU模板执行各自的任务，控制与其执行任务相关的I/O模板。

 (2) 网络能力的强化

网络能力的加强，使可编程序控制器已经突破了原有的使用范围，特别是引入现场总线、工业以太网、无线网络及Internet等技术后，可编程序控制器的应用已今非昔比。典型的可编程序控制器的网络拓扑结构为设备控制层、过程控制层和信息管理层3个层次。在设备控制层中，引入了现场总线，使得工业生产过程中的现场检测仪表、变频器、MCC控制柜等一切现场设备都可直接与可编程序控制器相连；在过程控制层中，传统意义上的人机界面的功能已经焕然一新，使可编程序控制器能实现跨地区的编程、监控、诊断、管理，实现整个车间及全厂范围的控制；在信息管理层，向工业以太网的扩展，使控制与信息管理融为一体。

罗克韦尔自动化公司的自动化系统、西门子公司的全集成自动化系统和施耐德公司的都是这类技术发展的代表。

 (3) 高速化处理功能

随着网络能力的强化，可编程序控制器实现的控制功能和控制范围都在扩大，这就要求可编程序控制器实现高速运行和实时通信功能。高速化包括运算速度的高速化、与外部设备交换数据的高速化、编程设备服务处理的高速化、外部设备响应的高速化。为了实现高速化，有些可编程序控制器已在其内核中设计有通信功能，借助于无源数据总线，系统的瓶颈得以，这种结构允许多个处理器、网络能在一个机架中使用而没有限制，从而提供了的分布式实时控制系统的解决方案。

 (4) 大力发展集成化软件

目前，可编程序控制器的生产厂商开发系统硬件费用的比例逐年下降，而开发软件、集成等费用的比例逐年上升。现在的成套软件将可编程序控制器的编程、操作员界面、运动控制、程序调试、故障诊断和处理、通信等集成为一体。人—机界面及软件集成了所有开放的标准接口，可直接从生产中获得大量实时数据，并对这些数据进行分析和打包，然后传送到管理层，同时它能将过程优化数据和生产细节的参数地反馈到控制层和现场，从而为集成ERP系统铺平道路。

 (5) 微型可编程序控制器异军突起

    传统的微型可编程序控制器一般为8~64点数字量I/O，1~4点模拟量I/O，体积很小，可直接安装在机器内。但现在的微型可编程序控制器除了上述功能外，在网络功能和人机接口功能上已可与中大型的可编程序控制器相比，这一类微型可编程序控制器是目前发展快的。西门子公司的LOGO，罗克韦尔自动化公司的PICO都是这类微型可编程序控制器的代表。

 (6) 信息技术渗入可编程序控制器

信息技术渗入可编程序控制器是为了适应工厂控制系统和企业信息管理系统日益结合的发展趋势，适应在控制层面上让不同的可编程序控制器之间、可编程序控制器与分布式控制系统之间有效交换数据的要求。实际上多任务系统的实现、网络能力的提高、软件集成的发展使得信息技术很容易的就与可编程序控制器系统融为一体。

 (7) 加强技术

随着可编程序控制器应用领域的扩大，对可编程序控制器系统的性要求也越来越高，加强可编程序控制器的技术也成为了一个新的发展方向。具有容错和冗余性能的故障防止型可编程序控制器已经出现，具备在线插拔的双通道的信号模板和电源模板。内藏冗余的CPU系统的过程控制器也已出现，这种过程控制器利用内部测试电路、诊断I/O模板的运行状况，而不是采用冗余的I/O模板。GE Fanuc公司推出了三合一的可编程序控制器，这种可编程序控制器是目前世界实现全系列兼容、热备和三取二表决的高性型可编程序控制器。

4.我国可编程序控制器发展中的问题及对策

目前我国的可编程序控制器的发展主要面临着三大问题。一是技术层面上的，在上可编程序控制器发展的形势下，我国还没有具有自主知识产权，能够参与竞争的可编程序控制器产品，原因主要在于我国的整个基础工业还有一定差距，如芯片制造、模具加工等方面限制了我们的发展。二是竞争层面上的，实际上也是一个经济竞争的问题。现在95%的由外国的可编程序控制器产品所，中、大型可编程序控制器中，几乎全部由国外几大公司，随着我国使用可编程序控制器领域的不断扩大，市场越来越大，然而国外几大公司几乎每年都会针对市场推出新的产品，一旦人们使用了新的产品后，他们就会逐渐的提高产品市场价格，没有我国自己的自主知识产权的产品，在经济竞争中就只能处于被动。三是市场秩序层面上的，随着我国的不断深入，特别是加入WTO后，我国的市场份额大的吸引了国外的大公司，他们开拓市场的方法都是采用大范围建立代理销售渠道，每个公司的分销商、系统集成商都会有数十家，甚至上百家之多，造成了我国的分销商、系统集成商之间的激烈竞争，而这些无序的竞争为大公司分而治之、稳定的利润创造条件。

面对这些问题，我国可编程序控制器的发展应该采取如下对策：

 (1) 面对如此的市场，我国应该集中资金和技术力量，尽快研制生产出具有自主知识产权的可编程序控制器的系列产品，就像以前的家电行业一样。其实随着我国整个民族工业的不断发展，特别是近年来芯片工业的发展，推出具有竞争力的可编程序控制器产品已成为可能。

 (2) 继续发挥我国科学技术人员可编程序控制器应用技术的优势，扩大可编程序控制器的应用领域。特别是我国加入WTO后，中国成为“世界制造工厂”的过程正在加速，我国在努力将可编程序控制器应用在国民经济的各个领域同时，还要凭借技术和劳动力优势，进入可编程序控制器在外商投资企业中的应用，并逐渐进入上可编程序控制器的应用市场，让我国的应用技术优势形成真正的增值服务，从而带动我国相关成套设备和软件产业的发展。

 (3) 在扩大可编程序控制器应用的同时，要在软件集成化上下功夫。针对不同的工业生产过程，形成具有我国特点的系统集成软件、人机界面软件和系统应用软件，在一些我国的工业行业中制造出具有技术的系统应用软件。真正形成具有标准的、可进行复制的模块化软件。

采取上述策略后，我国就能在可编程序控制器的应用上实现突破，融入一体化经济之中，形成具有自主知识产权的软件产业，进而研制、开发、生产出具有自主知识产权，能够参与竞争的可编程序控制器产品