中國自動化學會專家谘詢工作委員會指定宣傳媒體
新聞詳情

對話PLC係統新增過程控製:是機遇還是挑戰?

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 12:36:40 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會

  PLC讓你滿足了嗎?

   自動化行業的曆史已經成為工程和技術的發展史,但有時發展似乎並不能滿足用戶愈來愈多的需求。新的現場設備、更複雜的過程、將數據反饋給企業網絡的需求,所有這些要求都可能讓一個控製工程師崩潰。

   suizhezidonghuayingyongdefeisufazhan,bushaozengjingbeishiweiqiangdahemianxiangweilaidexitongyizhujianbeitaotai。shenzhiyuyixieyunxingduonianxianjindekongzhixitong,rengshouzhedangshideshejihezhizaonenglisuoxian。

  曆史一覽

   過去的自動化係統一般都是為特定行業在特定目的下開發的。例如,可編程邏輯控製器(PLC)最初是為取代控製和監測離散機器及設備的機械繼電器而開發,如灌裝廠的開關控製。這些繼電器本質上就是開關,或開或關,PLC內部的梯形邏輯編程用於模擬原來繼電器的功能。

   對於一個大量離散應用的係統,中心控製器的任務是係統地讀取所有輸入/輸出(I/O)點的狀態,處理邏輯,反饋給I/O輸出,並快速地不斷反複這一流程。PLC速度無疑很快。

   輸入模擬量

   作為對比,許多複雜的過程如煉油、汙水處理往往使用較少的開/關數字量信號。這些過程涉及大量的可變模擬信號如溫度、壓力、變量泵等。不同類型的係統—集散控製係統(DCS),就是為了適應這些應用而開發的。

   在DCS中,讀、寫及邏輯處理都不是集中在中心控製器,而是分散到一些被控裝置附近的小型智能單元中。中心控製器提供集中管理。

   fenbushizhinengduiyuguochengkongzhishibibukeshaode,yinweimonixinhaoheluojiduichulinengliyougengdadexuqiu。liru,jiangdianxinhaozhuanhuanchengsheshiwendushejifuzadeshuxuegongshi。yigedanyidekongzhiqiwufachulisuoyouzhexiemonirenwu;若分工進行,即使非常大的係統也能順暢運行。

  當代的挑戰

  如今的自動化應用已不再被狹義地界定。離散控製和過程控製都需要涉及到任務中。我們可以看到這一趨勢,大型DCS生產商的新產品中包含混合係統,如Emerson的DeltaV®及ABB的Freelance®。

   控製工程師花費大量的時間開發和運行的離散係統現在可能需要在增加過程控製。由於PLC係統和DCS架構的差異,從PLC方向發展的混合係統將麵臨一些問題。

  過程控製的替代

  對PLC係統新增過程控製會涉及成本、集成、係統性能等問題。一個完整的DCS由於尺寸、費用以及係統學習的複雜性很難進行調整。對於企業中中小型的過程控製,如藥品、食品及飲料行業或水、汙水處理等應用,一個完整的DCS有些浪費。

   使用新的混合係統可能意味著放棄一個現有的良好運行的係統。相反地,將DCS與你的現有係統集成又很困難,因為這些係統是私有的。處於製造和市場的目的,一般這些係統被設計成封閉係統。

   基於PC的(de)過(guo)程(cheng)控(kong)製(zhi)是(shi)一(yi)種(zhong)可(ke)能(neng)性(xing),但(dan)是(shi)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)對(dui)硬(ying)件(jian)的(de)要(yao)求(qiu)仍(reng)存(cun)有(you)疑(yi)慮(lv)。而(er)集(ji)成(cheng)也(ye)可(ke)能(neng)較(jiao)困(kun)難(nan),涉(she)及(ji)工(gong)程(cheng)時(shi)間(jian)和(he)費(fei)用(yong)問(wen)題(ti)。

   如何簡單地使用PLC的過程控製及離散製造?新的PLC提供模擬量功能,PLC製造商為了滿足過程控製的需要,最近新增了功能。

   但是基於PC控製和PLC係統都缺少分布式智能,而這一智能恰恰是DCSdeyoushi。yincirenhedaliangdemoniliangluojijiangjianhuansaomiaocishu,zengjiawangluofuhe,nixiangdiyingxiangxitongnengli。duiyumoniliangshebei,jianshaosaomiaocishuhaishangnengjieshou,danduiyunxingshuziliangkongzhidePLC則無法負擔延緩下來的關鍵數字量響應時間。

  PLC係統負荷

  作為過程控製的係統,若您必須在PLC係統和分布式智能中做出選擇,但是如何擁有兩者最好的功能呢?若能對您的PLC係統進行增負荷,您將怎麼辦?

   這裏就是方法—對您的現有PLC係統新增遠程智能I/O。

  EtherNet/IP™通訊協議

  如同DCS,PLC也曾是封閉和私有的係統。但是現在許多類似係統—比如Allen-Bradley® 、ControlLogix® 和CompactLogix® PLC—使用一個由以太網和EtherNet/IP(由A-B和開發的工業協議,當前已被開放設備供應商協會采納支持)組成的常見通訊平台。

   EtherNet/IP的主要優勢在於它提供了一個在不同產品廠商間廣泛使用的標準通訊通道。因此使用EtherNet/IP協議的PLC更易於與其他設備進行通訊。這種互用性將給您帶來更多的選擇。

   作為一個控製工程師能使用支持EtherNet/IP的硬件和軟件如Allen-Bradley CompactLogix、ControlLogix PLC和RSLogix,但是為了特定目的需要選擇其他廠商的I/O。

  新選擇

   PLC係統按種類不包括分布式控製。當你深刻意識到新增模擬I/O時,你必須為你的過程I/O增加新的梯形邏輯圖。但是額外的邏輯和I/O點將消耗掉係統開銷,增加的網絡負荷和掃描次數的降低會影響整體係統性能。

    一個令人激動的選擇—EtherNet/IP出現了,它能夠擴大帶I/O點的PLC係統。你可以選擇對PLC係統增加DCS的分布式智能。

   Opto 22的SNAP I/O™能擴大A-B ControlLogix 或CompactLogix係統—或者另一個使用EtherNet/IP 的PLC係統—隻需這麼做:提供遠程智能I/O卸載許多I/O功能,尤其是大部分過程控製應用中涉及遲鈍的模擬信號處理。遠程I/O處理類似功能如模擬量梯度設定、熱電偶線性化、標定、PID回路控製,PLC能繼續正常工作而幾乎不受影響。

  無需編程的方案

   在PLC係統中,許多遠程I/O通過總線耦合進行通訊。過去,在I/O層放入智能處理器意味著購買另一個PLC並使用梯形邏輯或學習新的語言對其進行編程。兩者都需要開發時間和費用。

   Opto 22的SNAP I/O,其優勢之一也在於無需編程。所有I/O智能功能內置入I/O,其設備叫做智能處理器。智能處理器提供通訊,如總線耦合,但是同時也提供自動I/O處理。當I/O配置完成後,智能處理器馬上開始處理。其與A-B PLC兼容的SNAP I/O由ODVA認證支持EtherNet/IP協議。

  內置遠程I/O功能

      在過程控製應用方麵,以下SNAP I/O的內置模擬量功能尤其有用:

      PID回路控製(每個智能處理器擁有多達96個回路)

      最小和最大值

      模擬量標定

      校準

      求和

      工程單位換算

      熱電偶線性化

      溫度轉換

      看門狗定時

      輸出鎖存

      另外,SNAP I/O在相同的I/O地板上提供串口和數字量功能:

      多重串行設備控製(RS 232/485)

      輸入閉鎖

      數字量過濾

      積分運算

      高速計數

      看門狗定時

      脈衝發生

      脈衝測量

      時間比例輸出

   頻率和時間測量

   在遠程I/O中新增以上功能,無需編程也不會對整體係統造成影響,這種能力可以對您的係統增負, 並能在新的過程控製任務上獲得成功。

  關於Opto 22

   Opto 22研發並製造可靠,靈活,易於使用的軟硬件產品用於工業自動化,遠程監控及數據采集應用。Opto 22 產品使用商業化標準網絡及計算機技術,其簡便實用、技術創新、質量保證、可靠耐用已在全世界範圍內建立了極高的聲譽。我們的產品適用於終端用戶、原始設備製造商、IT從業人員等。公司創建於1974年,位於美國加州的Temecula。Opto 22產品在世界範圍內通過分銷商,合作夥伴或係統集成商銷售。更多信息,請聯係

  

版權所有 工控網 Copyright©2026 Gkong.com, All Rights Reserved