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               SIEMENS   上海戈辰自動(dòng)化科技有限公司 

：張  柏

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 為了適應(yīng)日益劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，新一代的可編程序控制器在技術(shù)創(chuàng)新方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)展，主要體現(xiàn)在以下方面：

    (1) 執(zhí)行多任務(wù)功能的出現(xiàn)

    所謂執(zhí)行多任務(wù)，就是在一個(gè)可編程序控制器系統(tǒng)中，可同時(shí)安裝幾個(gè)CPU模板，每個(gè)CPU模板執(zhí)行各自的任務(wù)，控制與其執(zhí)行任務(wù)相關(guān)的I/O模板。

    (2) 網(wǎng)絡(luò)能力的強(qiáng)化

    網(wǎng)絡(luò)能力的加強(qiáng)，使可編程序控制器已經(jīng)突破了原有的使用范圍，特別是引入現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及Internet等技術(shù)后，可編程序控制器的應(yīng)用已今非昔比。典型的可編程序控制器的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為設(shè)備控制層、過(guò)程控制層和信息管理層3個(gè)層次。在設(shè)備控制層中，引入了現(xiàn)場(chǎng)總線，使得工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表、變頻器、MCC控制柜等一切現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都可直接與可編程序控制器相連；在過(guò)程控制層中，傳統(tǒng)意義上的人機(jī)界面的功能已經(jīng)煥然一新，使可編程序控制器能實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)的編程、監(jiān)控、診斷、管理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)車間及全廠范圍的控制；在信息管理層，向工業(yè)以太網(wǎng)的擴(kuò)展，使控制與信息管理融為一體。

    羅克韋爾自動(dòng)化公司的*自動(dòng)化系統(tǒng)、西門子公司的全集成自動(dòng)化系統(tǒng)和施耐德公司的透明工廠都是這類技術(shù)發(fā)展的代表。

    (3) 高速化處理功能

    隨著網(wǎng)絡(luò)能力的強(qiáng)化，可編程序控制器實(shí)現(xiàn)的控制功能和控制范圍都在擴(kuò)大，這就要求可編程序控制器實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行和實(shí)時(shí)通信功能。高速化包括運(yùn)算速度的高速化、與外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)的高速化、編程設(shè)備服務(wù)處理的高速化、外部設(shè)備響應(yīng)的高速化。為了實(shí)現(xiàn)高速化，有些可編程序控制器已在其內(nèi)核中設(shè)計(jì)有通信功能，借助于無(wú)源數(shù)據(jù)總線，系統(tǒng)的瓶頸得以消除，這種結(jié)構(gòu)允許多個(gè)處理器、網(wǎng)絡(luò)能在一個(gè)機(jī)架中使用而沒(méi)有限制，從而提供了高性能的分布式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的解決方案。

   (4) 大力發(fā)展集成化軟件

    目前，可編程序控制器的生產(chǎn)廠商開(kāi)發(fā)系統(tǒng)硬件費(fèi)用的比例逐年下降，而開(kāi)發(fā)軟件、集成等費(fèi)用的比例逐年上升。現(xiàn)在的成套軟件將可編程序控制器的編程、操作員界面、運(yùn)動(dòng)控制、程序調(diào)試、故障診斷和處理、通信等集成為一體。人-機(jī)界面及監(jiān)控軟件集成了所有開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口，可直接從生產(chǎn)中獲得大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和打包，然后傳送到管理層，同時(shí)它能將過(guò)程優(yōu)化數(shù)據(jù)和生產(chǎn)細(xì)節(jié)的參數(shù)迅速地反饋到控制層和現(xiàn)場(chǎng)，從而為集成ERP系統(tǒng)鋪平道路。

    (5) 微型可編程序控制器異軍突起

    傳統(tǒng)的微型可編程序控制器一般為8~64點(diǎn)數(shù)字量I/O，1~4點(diǎn)模擬量I/O，體積很小，可直接安裝在機(jī)器內(nèi)。但現(xiàn)在的微型可編程序控制器除了上述功能外，在網(wǎng)絡(luò)功能和人機(jī)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(fā)展zui快的。西門子公司的LOGO，羅克韋爾自動(dòng)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(shù)滲入可編程序控制器

    信息技術(shù)滲入可編程序控制器是為了適應(yīng)工廠控制系統(tǒng)和企業(yè)信息管理系統(tǒng)日益有機(jī)結(jié)合的發(fā)展趨勢(shì)，適應(yīng)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(tǒng)之間有效交換數(shù)據(jù)的要求。實(shí)際上多任務(wù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)能力的提高、軟件集成的發(fā)展使得信息技術(shù)很容易的就與可編程序控制器系統(tǒng)融為一體。

    (7) 加強(qiáng)安全技術(shù)

    隨著可編程序控制器應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，對(duì)可編程序控制器系統(tǒng)的可靠性要求也越來(lái)越高，加強(qiáng)可編程序控制器的安全技術(shù)也成為了一個(gè)新的發(fā)展方向。具有容錯(cuò)和冗余性能的故障防止型可編程序控制器已經(jīng)出現(xiàn)，具備在線插拔的雙通道的信號(hào)模板和電源模板。內(nèi)藏冗余的CPU系統(tǒng)的過(guò)程控制器也已出現(xiàn)，這種過(guò)程控制器利用內(nèi)部測(cè)試電路檢查、診斷I/O模板的運(yùn)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(shí)現(xiàn)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。

    5 我國(guó)可編程序控制器發(fā)展中的問(wèn)題及對(duì)策

    目前我國(guó)的可編程序控制器的發(fā)展主要面臨著三大問(wèn)題。一是技術(shù)層面上的，在上可編程序控制器迅速發(fā)展的形勢(shì)下，我國(guó)還沒(méi)有具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，能夠參與競(jìng)爭(zhēng)的可編程序控制器產(chǎn)品，原因主要在于我國(guó)的整個(gè)基礎(chǔ)工業(yè)還有一定差距，如芯片制造、模具加工等方面限制了我們的發(fā)展。二是競(jìng)爭(zhēng)層面上的，實(shí)際上也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的問(wèn)題?，F(xiàn)在95%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)由外國(guó)的可編程序控制器產(chǎn)品所占領(lǐng)，中、大型可編程序控制器中，幾乎全部由國(guó)外幾大公司壟斷，隨著我國(guó)使用可編程序控制器領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)越來(lái)越大，然而國(guó)外幾大公司幾乎每年都會(huì)針對(duì)市場(chǎng)推出新的產(chǎn)品，一旦人們使用了新的產(chǎn)品后，他們就會(huì)逐漸的提高產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格，沒(méi)有我國(guó)自己的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，在經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中就只能處于被動(dòng)。三是市場(chǎng)秩序?qū)用嫔系?，隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深入，特別是加入WTO后，我國(guó)巨大的**的吸引了國(guó)外的大公司，他們開(kāi)拓市場(chǎng)的方法都是采用大范圍建立代理銷售渠道，每個(gè)公司的分銷商、系統(tǒng)集成商都會(huì)有數(shù)十家，甚*百家之多，造成了我國(guó)的分銷商、系統(tǒng)集成商之間的激烈競(jìng)爭(zhēng)，而這些無(wú)序的競(jìng)爭(zhēng)為大公司分而治之、獲取穩(wěn)定的高額利潤(rùn)創(chuàng)造條件。

    面對(duì)這些問(wèn)題，筆者認(rèn)為我國(guó)可編程序控制器的發(fā)展應(yīng)該采取如下對(duì)策：

    (1) 面對(duì)如此巨大的市場(chǎng)，我國(guó)應(yīng)該集中資金和技術(shù)力量，盡快研制生產(chǎn)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可編程序控制器的系列產(chǎn)品，就像以前的家電行業(yè)一樣。其實(shí)隨著我國(guó)整個(gè)民族工業(yè)的不斷發(fā)展，特別是近年來(lái)芯片工業(yè)的迅速發(fā)展，推出具有競(jìng)爭(zhēng)力的可編程序控制器產(chǎn)品已成為可能。

    (2) 繼續(xù)發(fā)揮我國(guó)科學(xué)技術(shù)人員可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大可編程序控制器的應(yīng)用領(lǐng)域。特別是我國(guó)加入WTO后，中國(guó)成為“世界制造工廠”的過(guò)程正在加速，我國(guó)在努力將可編程序控制器應(yīng)用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域同時(shí)，還要憑借技術(shù)和勞動(dòng)力優(yōu)勢(shì)，進(jìn)入可編程序控制器在外商投資企業(yè)中的應(yīng)用，并逐漸進(jìn)入上可編程序控制器的應(yīng)用市場(chǎng)，讓我國(guó)的應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢(shì)形成真正的增值服務(wù)，從而帶動(dòng)我國(guó)相關(guān)成套設(shè)備和軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

    (3) 在擴(kuò)大可編程序控制器應(yīng)用的同時(shí)，要在軟件集成化上下功夫。針對(duì)不同的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，形成具有我國(guó)特點(diǎn)的系統(tǒng)集成軟件、人機(jī)界面軟件和系統(tǒng)應(yīng)用軟件，在一些我國(guó)的工業(yè)行業(yè)中制造出具有核心技術(shù)的系統(tǒng)應(yīng)用軟件。真正形成具有標(biāo)準(zhǔn)的、可進(jìn)行復(fù)制的模塊化軟件。

    采取上述策略后，我國(guó)就能在可編程序控制器的應(yīng)用上*實(shí)現(xiàn)突破，融入一體化經(jīng)濟(jì)之中，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件產(chǎn)業(yè)，進(jìn)而研制、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，能夠參與競(jìng)爭(zhēng)的可編程序控制器產(chǎn)品。筆者相信，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，隨著整個(gè)民族工業(yè)的提高，這一天會(huì)很快到來(lái)。