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学电子的人都知道,plc是一个非常重要的器件,也是难度相对较大的一门技术,它是专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统,是实现工业自动化、物联网控制的基础,未来有着非常广阔的应用前景。

plc技术在工控和物联网等领域的应用特点及发展趋势

plc技术起源于美国,最先将plc应用的是美国通用汽车,上世纪60年代,它们在对工厂生产线调整时,发现继电器、接触器控制系统修改难、体积大、噪声大、维护不便及可靠性差。随后,美国数字化设备公司研制出第一台可编程控制器,在通用汽车公司的生产线上试用的效果显着。之后plc技术在日本、欧洲发扬光大,日本、德国等成功研制出可编程控制器,1974年我国也开始研究可编程控制器,并广泛应用于各大领域。

plc最先是替代机械开关装置,随后plc的功能逐渐代替了继电器控制板,现代plc具有更多的功能,其用途从单一过程控制延伸到整个制造系统的控制和监测。

plc技术在工业自动化、物联网控制等领域的应用

以目前来看,plc技术广泛应用于工业自动化、汽车电子、交通运输、物联网控制等各个行业,它在这些领域的作用大致可分为四大类。

一、用于实现各种运动控制

plc控制器是一种具有微处理机的数字电子设备,用于自动化控制的数字逻辑控制器,可以将控制指令随时加载内存内储存与执行,可编程控制器由内部cpu,指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。plc控制器可以用于圆周运动或直线运动的控制,如今主要的plc控制器产品几乎都有运动控制功能,它运用在各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

从控制机构配置来说,早期直接用于开关量i/o模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用专用的运动控制模块,如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。

二、实现工业的过程控制

作为工业控制计算机,plc控制器能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制,在工业过程控制中,plc主要是对温度、压力、流量等模拟量等参数进行闭环控制。大中型plc都有pid模块,pid调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法,目前许多小型plc控制器也具有此功能模块。

三、实现相关的数据处理

现代的plc控制器具有数学运算、数据传送转换等功能,可以完成数据的采集、分析及处理;这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较,完成一定的控制操作,也可以利用通信功能传送到别的智能装置。在大型的控制系统,如无人控制的柔性制造系统中,plc控制器是核心部件之一。

四、plc通信和物联网

工业物联网大势所趋,未来plc通信和物联网的相关技术将备受欢迎。通常的plc控制器通信含有plc控制器间的通信及plc控制器与其它智能设备间的通信。随着工控自动化的发展,各plc控制器厂商都十分重视plc控制器的通信功能,纷纷推出各自的网络系统,新的plc控制器都具有通信接口,通信非常方便。

plc技术在工控和物联网等领域的应用特点及发展趋势

未来plc技术的三大特点

1、微型化、集成度越来越高:随着市场对微型、集成度的要求,plc技术更多的集成到工业、汽车、通讯等产品当中。plc产品的特性是控制和数据处理,在满足功能的同时,工艺上的要求也更加精细化。

2、智能plc技术:随着ai技术的发展,更多的产品被赋予智能功能,plc也不例外。如应用在工控的plc的智能i/o模块和汽车上的智能温度控制模块等,未来智能plc技术还将有更多的应用场景。

3、多样化的plc技术:其中包括与plc相关的编程语言和工具,随着应用场景的深入,一种或几种编程语言是无法实现所有的功能,定制化的plc产品会增加,plc模块化的技术也会增多。

plc技术在工控和物联网等领域的应用特点及发展趋势

中国的plc市场潜力巨大

如今plc技术发展迅速,据统计,全球约有三百多plc生产厂家、五百多种plc产品,美国、欧洲、日本是主要的生产地,市场份额超六成。美国有a-b公司、通用电气、莫迪康;德国的西门子、aeg公司;法国的te公司;日本的三菱、欧姆龙、松下等均是着名的plc供应商。

近年来,随着国家和企业的重视,我国的plc行业保持高速增长,国内也诞生了台达、汇川、合信、亿维,科威和利时等有一定影响力的企业。据相关数据显示,2017年我国 plc 市场规模百亿元,预计2018年将保持20%的增长率。国内的plc产品具有非常好的性价比和服务,这给它们带来了良好的口碑和市场。

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