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可编程控制器技术讨论与未来发展
随着时代的发展，当今的技术也日趋完善、竞争愈演愈烈；单靠人工的操作已不能满足于目前的制造业前景，也无法保证更高质量的要求和高新技术企业的形象。人们在生产实践中看到，自动化给人们带来了极大的方便和产品数量的保证，也减轻了人员的劳动强度，减少了人员的编制。在许多复杂的生产线中实现目标控制、整体优化、最佳决策等，训练有素的操作工作、技术人员或专家、管理者却能判断和操作，并能取得满意的结果。人工智能的研究目标正是利用计算机来进行，模仿这些智能行为，通过人脑与计算机的协调工作，以人机结合的模式，为解决十分复杂的问题寻找最佳的途径。我们在各种场合看到了继电器连接的控制，那已经是时代的过去，如今的继电器只能作为低端基层控制模块或者简单的设备中使用到；而PLC的出现也成了划时代的话题，通过极其稳定的硬件穿插灵活的软件控制，使得自动化走向了新的高潮。PLC的最大特点在于：电气工程师已不再电气的硬件上花费太多心计，只要将按钮开关或感应器的输入点连接到PLC的输入点就能解决问题，通过输出点连接接触器或继电器来控制大功率的启动设备，而小功率的输出设备直接连接就可以。
PLC内部包含了具有中央处理器的CPU，带有外部I/O口扩展的I/O接口地址和存储器三大块组成，CPU的核心是由一个或者多个累加器组成，它们具有逻辑的数学运算能力，并能读取程序存储器的内容通过计算后去驱动相应的存储器和I/O接口；I/O口将内部累加器和外部的输入和输出连接起来，并将相关的数据存入程序存储器或者数据存储器中；存储器可以将I/O口输入的数据存入存储器中，并在工作时调转到累加器和I/O口上，存储器分程序存储器ROM和数据存储器RAM，ROM可以将数据永久的存入存储器中，而RAM只能作为CPU计算时临时计算使用的缓冲空间。PLC的抗干扰是极其优秀的，我们根本不用去关心它的使用寿命和工作场合的恶劣，这些所有的问题已不再成为我们失败的主题，而留给我们的是关心如何来利用PLC的内部资源为我们加强设备的控制能力，使我们的设备更加的柔性。PLC的语言并不是我们所想象的汇编语言或C语言来进行编程，而是采用原有的继电器控制的梯形图，使得电气工程师在编写程序时很容易就理解了PLC的语言，而且很多的非电气专业人士也对PLC很快认识并深入。以上仅仅是PLC的优点之一，这也是人们比较容易理解的一部分，在很多的设备中，人们已不再希望看到太多的控制按钮，它们不但容易损坏而且极易产生人为的失误，小的并不是主要的失误也许你还能够接受；但过大的甚至是致命的失误是我们无法容忍的。新的技术总是为了给我们带来更安全和便捷的操作，使得我们面临的一大堆问题一扫而光，你有了解过HMI吗？这里说HMI你根本不清楚它是什么，也没有兴趣了解，换一个中文把它说明为触摸屏或者人机界面你就知道了，它和PLC的结合给了我们更大的空间。
HMI控制不仅仅是减少了控制按钮，增加控制的灵活性，更主要的它是可顺序性的，而且在能够改变数据输入和数据输出反馈，在温度控制曲线的模拟也能直观的显示出来。并且能够通过编写功能帮助程序来提供各种力所能及的帮助，使得操作者减少不必要的失误。HMI的厂商目前也越来越多，功能也越来越强，价格也越来越低，使用的面越来越广。HMI的前景可以说十分的看好。
在很多场合，单靠单机的控制是无法保证设备的顺畅运行，而通过设备与设备的信息交流达到我们想要的效果。比如在前包装和后工序的检测，我们就要将包装的信息反馈到检测处，而检测处的信息也要反馈到包装来。这样通过信息共享来使得两者之间链接起来，形成一个共体，从而使的两者间的配合更加的紧密，在彼此间达到映影相挥的效果。
PLC的通信已经愈来愈体现它的价值，在PLC与PLC之间的通信，能够通过信息的沟通和数据的共享来保证设备之间的相互协调，已达到互补的效果。PLC之间的数据转换采用RS232接口来传送数据，而RS232接口只能保证10米的传输距离，如果在1000米的距离内我们可以通过RS485来进行通信，更长的距离只能通过MODEL来进行传输。
摘自《可编程控制器在过程自动化中的应用》
摘要：目前，控制问题解决了各种各样的技术操作部分：电子，液压，气动和机械。函数- nality，可靠性和控制系统的价格是阻止开发的理由。本文集中于可编程逻辑控制器（PLC），以五年在这方面的发展经验为基础。成功的解决方案是问题重点。具体的硬件，控制器编程的问题、数据/信号的交换和人机界面进行审议。实际的建议，需要根据具体的方法来开发可编程控制器。对于可能出现的错误和警告，提出可以帮助避免方法。
关键词：可编程控制器、自动化、自动化系统、过程自动化
1引言
软PLC技术是一种基于PC的新型控制技术，与传统技术相比，软PLC具有开放式结构，强大的网络通信能力和数据处理能力，能够满足现代工业自动化的要求，是目前工业自动化领域的一个热点。所谓PLC，就是用PC作为硬件支撑平台，用软件来实现的传统PLC的基本功能。PLC控制功能封装在PC环境下运行的软件中。这种控制系统提供了与PLC控制系统相同的功能。按照传统的PLC结构，软PLC的实现分为开发系统和运行系统两部分。 软PLC运行系统是软PLC的核心，执行程序并处理输入输出。本文介绍了传统PLC的特点和发展趋势，并对其进行了PLC体系结构、软件模型的描述。此外，根据国际标准IEC61131-3，并参照西门子S7-200指令集，设计了软PLC运行系统的指令集。 然后介绍了软PLC运行系统的体系结构，并对整个操作系统进行了测试。测试功能表明系统的功能达到了预期的要求并且运行良好。
现代的机器包括电子和机械两部分。平衡两方面因素，初步规划和方案选择对最终结果起着至关重要的作用。
在控制方法的选择，继电器，专用设备，可编程逻辑控制器（PLC）和电子制造技术的发展。这篇文章是基于PLC集中- S的经验，拥有超过5年的PLC - S的实际工作经验中收集的。双方强弱，积极和消极的做法进行了讨论。建议使用可编程控制器帮助解决。
在规划基于PLC系统中最重要的决定是选择处理器类型。误区是意味着修改额外费用或扩展完全新设备的需要。最常见的错误是高估小型处理器编程的可能性。有选择PLC的几种方法。不幸的是，他们大多集中在电气方面的PLC - S和允许的最大计数信号。他们不涉及分析，以确定用户程序或通信可能的特殊需要。
基于几个现有的方法，实践经验和未来趋势的选择为开PLC的开发提供新的方法。阿赫蒂瓦尔Mikkor已获得通过采取在超过15个大范围的自动化项目的一部分，以他的经验，这些项目包括电力消耗在AS昆达北欧水泥工厂监控系统的开发，更新测试流量计钻机，建设城镇Rakvere和普亚，污水处理厂在城里Jogeva和发展动力涡轮安全系统，污水处理厂在塔尔图监测网络系统的集中供热。
2可编程控制器在投票站的使用
2.1正面论据主要优势是灵活性提供可编程控制器（杰克，2003年）
该系统的行为可以很容易地通过计划，没有任何其他的改动。例如特殊装置使控制算法很难实现任何改变。灵活性使得PLC的- S经常更换适合应用在机器人的例子。
在PLC - S的投入和产出之间的关系是由用户程序决定。通过使用先进的编程技术比任何硬连接解决方案容易得多，以实现复杂的控制算法。它使PLC在复杂的任务很有竞争力。例如，在控制化学过程，特别模块，让大量不同的信号被连接到PLC系统。PLC - S的使用，应考虑应用，需要一些“特殊”的输入或输出信号。
典型的例子是利用定位高速输入参考的数据。通常个人电脑的可视化软件是由可编程序控制器PLC- S控制，也有一些特殊设备的PC软件包。宽的PLC - S的通信选择范围使得它能够收集到一个中央控制点。
搜集现场的所有设备的信息。窄的PLC - S的通讯线路允许使用从本地过程控制系统的其他部分中收集信息。现代通讯技术实现远程诊断和配置（杰克，2003年）。这两方面显着降低了系统的总体维护成本。
2.2没有配备足够的内存来存储数据
虽然未来的趋势在PLC内存大小，（录像机）专用设备的增长仍然是更适合于独立的数据记录应用。对于网络解决方案，有可能使用可视化软件包一起与PLC - s到存档于任何数据库格式收集必要的数据。如果记录的数据量小或者有控制功能也包括在内，采用PLC - S是合理的。关于它的可视化软件，知道他们在标准版本的大多数不支持脱机录音通讯故障后，使我们无法获得向后从PLC的数据。
对PLC的现代通讯选项包括，例如以太网标准协议。人们很容易用数据自动化系统的通信运营商中获得。时间已经证明，最好的做法是保持这两方面分离的，如果有一个经常上网的通信需求。几乎没有时间可追溯网络超载问题，也可能在自动化系统的通信。所有的PLC - S的需要进行编程，所有的编程作品包括在控制算法和意外错误的风险。特种设备是行之有效的，并且通常解决这类问题的。如果有的话，它是经济的使用特殊设备。
安全应用需要最高的可靠性程度，应该包含最简单的设备和电路。有一个规则，每一个链的新环节可能降低整体的可靠性。在小型系统应用中，经常节省成本使用中继电路，而不是使用PLC的- S的。
3．今后的趋势
过程自动化系统的进展是针对所谓的完全自动化，所有的人所要做的就是进入该产品的参数和其他一切工作由机器（松香，2000年）协调。虽然目标遥遥领先，表明在这个方向的趋势运动。
首先，系统变得越来越规范。从大型制造商组织到家庭的产品。其目的是减少对来自同一公司不同的设备配置和维护工作所需的知识量。
同样重要的是这种方式构建的应用程序很容易扩展。
其次，沟通的重要性正在上升（休斯，2000）。有很多原因，更多的要领有：
更好的系统是不同部分的合作。
降低成本的布线。减布线结果增加了故障率，也增加了那些发生的严重程度。
传感器与驱动器可以在从传统方法相比，如果使用的处理器覆盖更长的距离。
提高了系统的可扩展性。在增加新设备时以最低的成本。
在某些情况下，最好是让许多小型的独立模块和网络架构。该解决方案使系统继续工作，尽管一些地区已经失败。
方便的通信网络故障诊断为远程管理提供了可能性。中央操作站，可形成相对容易。
可将设备连接形式（OPC基金会，2003）不同的生产厂家。
第三个重要趋势是散布所谓的软件控制器或软PLC - S的（西门子股份公司，2003年）的使用。这些都是电脑软件为基础的解决方案，通过通信网络与现场设备。有没有需要的处理器模块，使用的PC资源。有些软PLC - S仍然为PC处理器卡（图1）。可靠的通信网络是必不可少的。软PLC - S是非常适合于个人电脑的数据存储数据采集应用的。
第四，组合装置（图2）同时包含操作员面板和中等规模的处理器模块得到普及（西门子股份公司，2002）。这个解决方案的可能性很低，一些组件的重用使整个包便宜。
第五，处理器软件接管从PC软件性质。收集的数据可以很容易地从生产到Office应用程序转移（西门子股份公司，2000）。
4 可编程控制器的控制方法
可编程控制器的控制方法的选择是形成一个应用程序所需的特定属性列表中选择可编程控制器方法的开发。有九个准则，其结果如表1所示。通过比较做出选择与控制器的技术数据结果表。以下是每一个参与标准的简短描述。
溶液的性质决定的是旧系统或全新的发展扩大。在第一种情况下的系统和硬件的要求是有限的架构已经存在解决方案。使用来自同一公司的硬件，使维修更方便，避免了整合的问题，将产品形式出现时，使用不同的生产厂家。例如，许多硬件制造商结合自己的具体通信接口，直接将处理器模块和通用协议组合。每一个需要特殊模块的（西门子股份公司，2003），它也可以减少备件库存金额，在系统全部采用同一类型的硬件。
最大的电力输入，允许输出的数量用标准来确定处理器。如果复杂的控制算法和非标准功能是必需的，它不是最重要的参数了。一般来说是金钱储蓄用于输入输出信号之一是更大的处理器模块，它来自于几个较小的邻近的位置。在这种情况下，不会对通信网络的需要，也将会更容易编程。
特殊信号和模块通常为中型和大型控制器只提供家庭使用。许多微控制器甚至没有可能性，加上模拟输出（西门子股份公司，2003）。在某些情况下是使用特殊的模块的唯一途径，其他的（定位）这只是一个机会，为了省钱。传感器和执行器的布局可有很大差异，有时远离传感器执行器（中长管抽吸液体）数公里。在这种情况下，特殊的通讯网络（现场总线，如- inteface）可能是唯一的解决办法。如果不是，它至少可以节省成本，减少布线工程。
并非所有可编程控制器通信协议的接口，处理器的性能在复杂的应用中有非常重要的作用。最常见的问题是内存不足的时，有时也有数据存储器。内存要求可估计的输入和输出信号的数量。但在实践中100个数字输入输出点系统通常有3倍以上10个数字输入输出点的系统较小的程序。只有这样，才能准确地估计项目的规模。计划特色包括特殊程序功能的需要。
不同的应用领域有一些通常使用的功能，例如，在楼宇自动化温度控制中，编程要简单得多，如果这些功能已经进入系统软件中内置的处理器。在过程自动化2个数字输出（上下）闭环PID调节是很常用的。这可能是一个惊喜，但它不符合大多数微控制器（西门子股份公司，2003），对于一般的程序员它太复杂，开创了自己的调节器的标准功能包括在内。基本上有2个解决方案：以避免这方面的建设和使用适用的控制器。
5结论
可编程控制器的主要好处是：
灵活
实现方便的沟通和复杂的控制算法
替代方案时应考虑可靠性
系统尽量简单
可记录特殊设备
适当的解决方案和硬件的选择对最终结果有很大的影响。如果这一步失误，一些项目的总体预算方案可能要发生变化，一些硬件要更换。根据他的实际
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