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什么是PLC?你有看到更好的答案吗?

什么是PLC?你有看到更好的答案吗? 易维通
2018-08-21
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导读:带你站在更高的层面上看PLC,另附实操经验分享。

摘要

上次我们讲了【什么是DCS】,订阅了【4堂课丨实现DCS系统学习快速入门】的朋友应该有更深刻的体会。那么与DCS齐名,离散制造业的明星产品PLC又是怎么回事呢?今天易维通以史为鉴,站在PLC的起源、历史地位和发展角度,和朋友们一起探讨什么是PLC这个貌似枯燥老掉牙的话题。


可能有朋友会有疑问,这又不是历史课,为什么要讲起源和历史地位呢?正所谓,以史为鉴,可以知兴替。了解PLC的来龙去脉,才能更清晰的明白PLC存在的目的,了解它的重要性,才能学得更有方向性。不过,也请朋友们放心,历史并不枯燥,那都是故事串联起来的。下面跟大家分享两个跟PLC起源有关的故事。



PLC的起源的两个小故事
第一个故事:


曾经有一个爱滑雪的工程师,名叫迪克·莫利,他从MIT毕业之后进入一家公司,从事飞行器、导弹与通讯系统的设计工作。平静的迪克认真地做着设计、沉浸其中,虽没人注意,但正是他,永久的改变了整个制造业。


1968年1月1日酩酊大醉之后,迪克灵光乍现写下了人类历史上第一个PLC的蓝图。这个还没命名的东西应有如下特性:没有过程中断;直接映像进入存储器;没有软件处理重复的事务;坚固的设计以便能真正地工作;运行速度慢,当然,莫利先生随后认识到该特性是一个错误;还要有自己的编程语言,值得一提的是,几个月之后,梯形图逻辑就此问世。


后来,迪克就和他的朋友创立了莫迪康公司来完成这个构想。PLC随后诞生了。



PLC的起源的两个小故事
第二个故事:


第三次工业革命的兴起,给了莫利先生的PLC团队一个青史留名的机会。


通用汽车公司发现,每次生产新的车型,整个生产线就要重新折腾一遍,成千上万根电缆都要重新接,不但时间长,还容易出错,出了错还不好找,号称“查找5小时,修理5分钟”。1968年,为了适应汽车型号不断更新的需求,并能在竞争激烈的汽车工业中占有优势,通用汽车公司提出要研制一种新型的工业控制装置来取代继电器控制装置,为此,拟定了10项公开招标的技术要求。包括Modicon084在内的3款产品参与竞争,另外两个品牌分别是,美国数字设备公司的PDP-14和3-I公司的PDQ-II。


通过竞争,Modicon084凭借操编程简单、操作便利、环境适应性强等特点成功获得了通用汽车的控制器研发项目,最后通用从莫迪康采购了100万美元左右的设备,从此PLC开始风行世界。




PLC在第三次工业革命中的地位
再来看看PLC在第三次工业革命中占据了怎样的地位。


事实上,从20世纪四五十年代以来,原子能、电子计算机、微电子技术、航天技术等领域不断取得重大突破,第三次科技革命随之到来。这期间,一大批新型工业诞生,其中最具划时代意义的是电子计算机的迅速发展和广泛运用,不仅开辟了信息时代,也带来了知识经济。知识经济发达程度的高低更是成为各国综合国力竞争中成败的关键所在。


而电子计算机技术在工业上广泛运用的代表就是PLC, 1969年世界上第一台PLC:Modicon084, 可谓是开启了工业控制的 PLC 时代。PLC集软件编程、芯片技术、自动化技术于一体,堪称完美。在自动化世界上,还没有哪个单一发明能对制造业有如此大的影响。




PLC与DCS的区别
说到PLC,就不得不提DCS,两者如影随形。


这个话题,在工业界已经争论了至少40年,要搞懂他们在争论啥,就一定要弄清楚二者之间的根本差异。很多刚入行的朋友,甚至工作几年的老工程师都不能系统的讲清楚这两者的区别。今天我从历史渊源的角度来谈谈两者的区别,希望对大家的理解有所帮助。


先导入观点:DCS,侧重于系统控制,而PLC,侧重于逻辑控制。这是谁规定的?为什么要这么划分呢?


从起源上说:DCS是从模拟量仪表发展起来的,以模拟量为主。PLC是从电气继电器发展起来的,以数字量为主。所以DCS侧重于模拟量系统的整体控制,而PLC侧重于局部的逻辑控制。


再从网络结构上说,他们最大的差异还在于通讯,因为DCS通讯网络的通用性让DCS具备很好的扩展性。而PLC搭建好后则很难随意增减,也就很难随意扩展了。


从稳定性上说,DCS为双冗余,可实现无忧切换,而双路PLC,成本就会较高。


从发展趋势上说,DCS和PLC各有优势,两者分别向对方擅长的行业相互渗透和融合。



综合来说,DCS和PLC是在不同行业应用需求下的产物,在各自擅长领域发挥价值。之所以有区别,主要是在应用需求方面,DCS常常应用在要求高级控制算法的行业,如炼油行业; PLC因为处理速度快,经常用在联锁上,甚至是故障安全系统上。DCS厂家吸收PLC的优点来完善DCS的控制器的性能和稳定性,PLC的厂家吸收DCS组态和网络的优点来是使PLC系统化。


通过以上说明,不难看出:

1、PLC是一种产品,由它可以构成DCS;

2、DCS 是过程控制发展起来的,PLC是继电器—逻辑控制系统发展起来的;

3、PLC 是设备,DCS是系统。DCS主要用于过程自动化,PLC主要用于离散制造业。


因此,也可以简单的认为:DCS是厂站管理层PLC是现场设备层。朋友们,以后记得哦,有人问你DCS和PLC有什么区别的时候不要把他们对立起来哦。


第三次工业革命成就了PLC的历史地位,也成就了PLC的老爹莫利先生,很遗憾PLC之父莫利先生在去年永远离开了我们,但是PLC作为最重要的工业控制产品却会一直延续下去,新一次的工业革命,PLC作为最重要的现场层设备也将再放光芒。


“PLC之父”迪克·莫利先生



PLC的系统构成
世间万物都不是孤立存在的,他们都有一定的共性


前面讲PLC发展历史的时候提到,PLC的产生是为了解决继电器控制的繁琐问题,提供自动控制的水平,进而简化操作人员的工作难度,说到底就是用一套自动控制设备来替代人的部分工作。那么这套控制设备必然是对人的功能进行模仿的,并在这个基础上不断提高精度和效率。因此,我们仔细思考不难发向,PLC控制系统就像一个简单的人一样。有眼睛去发现,有手臂去执行,有大脑去运算。往这方面思考,对PLC系统的集成架构就不难理解了。



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