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可编程逻辑控制器(plc)简史

可编程逻辑控制器(plc)已成为自动化制造过程的基本设备。plc开发于20世纪60年代,最初只有手提箱大小,需要在绘图板上绘制出逻辑程序,然后通过数字键盘加载到设备上。从那时起,plc已经发展成更小,更快,更强大,以跟上日益增长的需求和复杂的现代制造。

第一个制度

第一个可编程逻辑控制器被开发为更换大型硬连线继电器和定时器的解决方案。当时,使用PLC所处理的应用程序的继电器和定时器构成众多挑战。这些挑战中的大部分源于需要使用多个继电器来控制一台机器,这占用了大量空间。另外,继电器必须以特定顺序连接机器以适当运行。如果只有一个继电器发生故障,整个系统将停止工作,并且有时会停止故障,需要数小时完成。此外,实施变化提出了另一组挑战,因为它们通常需要重新配置整个系统。

1968年的第一个PLC的出现意味着大量继电器可以通过更容易维护的单个设备代替,并且可以用已接受的继电器梯形逻辑进行编程。此外,PLC配备了足够的记忆,以便在停电时保留加载的程序,并且还被设计用于在通常存在污垢,水分,电磁和振动的工业环境中运行。

创新改进

1970年代

廉价的微处理器在20世纪70年代后期可用,PLC制造商开始开发图形规划设备。这些器件使PLC能够以常开和闭合继电器触点,按钮,开关,继电器线圈,电机启动,阀门,定时器等数字编程。遗憾的是,这些编程设备非常昂贵,通常花费超过它们的设计。编程设备也仅与单个制造商的控制器兼容,进一步降低了其实用程序。

1980年代

在20世纪80年代出现了可用于多个PLC硬件平台的第三方软件包,以减轻早期编程设备的高成本。这些第三方软件包还提供了比OEM编程设备更好的文档和报告功能。这导致PLC制造商开发和销售自己的竞争性编程包,以及购买许多第三方软件公司。

20世纪80年代也看到了IEC 61131-3可编程控制器标准的引入,这是所有PLC软件都持有的标准。IEC通过定义各种数据类型标准、命名约定、程序流程和其他编程元素,使PLC软件程序具有一致性。更具体地说,该标准确保功能和功能块看起来相同,具有相同的定义输入和输出,使工程师或维护人员更容易理解程序。IEC还建立了五种符合PLC的编程语言,包括LD功能框图(FBD)、顺序功能图(SFC)、结构化文本(ST)和IL。

20世纪90年代

在20世纪90年代,制造商开始要求在机器上安装交互式终端,以便监控他们的PLC软件。此外,终端还能让操作人员迅速发现机器的故障,从而避免他们花费数小时进行故障排除。这个想法导致了人机界面(HMI)的发展。

最初,HMI仅是物理按钮的数字替代,对于少于20个按钮的应用被认为太昂贵了。然而,随着对机器监测的持续发展和不断增长的需求,HMIS获得了通过PLC记录的机器数据的能力,并以系统状态,警报,循环时间,报告,生产计数等的形式显示它。

到20世纪90年代末,plc变得更小、更快、更强大,并配备了更大的内存。随着世界进入21世纪,PLC技术的这些进步将有助于为制造商实现互联网连接、大数据甚至工厂人工智能的新时代铺平道路。

当前趋势

今天,plc仍然保持着最初让它们如此受制造商欢迎的核心功能和简单性。然而,由于处理器和内存技术的不断进步,plc的体积不断缩小,而功率和速度不断提高。这些技术进步带来了新的功能,如视觉系统集成、运动控制和对多种通信协议的支持。现代plc也与ERP和MES系统无缝集成强大的机器监控软件以及SCADA,为制造商提供了通过机器数据分析提高运营效率和性能的新方法。

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