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新一代可編程序控制器的技術現狀

    為了適應日益劇烈的市場競爭，新一代的可編程序控制器在技術創新方面有了長足的進展，主要體現在以下方面：

    (1) 執行多任務功能的出現

    所謂執行多任務，就是在一個可編程序控制器系統中，可同時安裝幾個CPU模板，每個CPU模板執行各自的任務，控制與其執行任務相關的I/O模板。

    (2) 網絡能力的強化

    網絡能力的加強，使可編程序控制器已經突破了原有的使用范圍，特別是引入現場總線、工業以太網、無線網絡及Internet等技術后，可編程序控制器的應用已今非昔比。典型的可編程序控制器的網絡拓撲結構為設備控制層、過程控制層和信息管理層3個層次。在設備控制層中，引入了現場總線，使得工業生產過程中的現場檢測儀表、變頻器、MCC控制柜等一切現場設備都可直接與可編程序控制器相連；在過程控制層中，傳統意義上的人機界面的功能已經煥然一新，使可編程序控制器能實現跨地區的編程、監控、診斷、管理，實現整個車間及全廠范圍的控制；在信息管理層，向工業以太網的擴展，使控制與信息管理融為一體。

    羅克韋爾自動化公司的*自動化系統、西門子公司的全集成自動化系統和施耐德公司的透明工廠都是這類技術發展的代表。

    (3) 高速化處理功能

    隨著網絡能力的強化，可編程序控制器實現的控制功能和控制范圍都在擴大，這就要求可編程序控制器實現高速運行和實時通信功能。高速化包括運算速度的高速化、與外部設備交換數據的高速化、編程設備服務處理的高速化、外部設備響應的高速化。為了實現高速化，有些可編程序控制器已在其內核中設計有通信功能，借助于無源數據總線，系統的瓶頸得以消除，這種結構允許多個處理器、網絡能在一個機架中使用而沒有限制，從而提供了高性能的分布式實時控制系統的解決方案。

   (4) 大力發展集成化軟件

    目前，可編程序控制器的生產廠商開發系統硬件費用的比例逐年下降，而開發軟件、集成等費用的比例逐年上升。現在的成套軟件將可編程序控制器的編程、操作員界面、運動控制、程序調試、故障診斷和處理、通信等集成為一體。人-機界面及監控軟件集成了所有開放的標準接口，可直接從生產中獲得大量實時數據，并對這些數據進行分析和打包，然后傳送到管理層，同時它能將過程優化數據和生產細節的參數迅速地反饋到控制層和現場，從而為集成ERP系統鋪平道路。

(5) 微型可編程序控制器異軍突起

    傳統的微型可編程序控制器一般為8~64點數字量I/O，1~4點模擬量I/O，體積很小，可直接安裝在機器內。但現在的微型可編程序控制器除了上述功能外，在網絡功能和人機接口功能上已可與中大型的可編程序控制器相比，這一類微型可編程序控制器是目前發展較快的。西門子公司的LOGO，羅克韋爾自動化公司的PICO都是這類微型可編程序控制器的代表。

    (6) 信息技術滲入可編程序控制器

    信息技術滲入可編程序控制器是為了適應工廠控制系統和企業信息管理系統日益有機結合的發展趨勢，適應在控制層面上讓不同品牌的可編程序控制器之間、可編程序控制器與分布式控制系統之間有效交換數據的要求。實際上多任務系統的實現、網絡能力的提高、軟件集成的發展使得信息技術很容易的就與可編程序控制器系統融為一體。

    (7) 加強安全技術

    隨著可編程序控制器應用領域的擴大，對可編程序控制器系統的可靠性要求也越來越高，加強可編程序控制器的安全技術也成為了一個新的發展方向。具有容錯和冗余性能的故障防止型可編程序控制器已經出現，具備在線插拔的雙通道的信號模板和電源模板。內藏冗余的CPU系統的過程控制器也已出現，這種過程控制器利用內部測試電路檢查、診斷I/O模板的運行狀況，而不是采用冗余的I/O模板。GE Fanuc公司推出了三合一的可編程序控制器，這種可編程序控制器是目前世界實現全系列兼容、熱備和三取二表決的高可靠性安全型可編程序控制器。