PLC与FIELD BUS

本人是STI 系列PLC的总设技师，于1997年开发成功S2000系列大型PLC，1998A年开发成功S1000系列小型PLC和S3000系列PLC人机接口MMI，经上海情报所国际联机检索和部级鉴定为国内系列最全达到90年代末国际先进水平的完全自主知识产权的PLC。通过PLC国际标准IEC1131检测和船用标准检测。对PLC有很深感想：
1，PLC历来是跨国公司的垄断技术和市场。
2，PLC可用于从小型简单设备到大型复杂过程控制，用途极广，被称为“先进国家工业自动化领域三大支柱之首”
3，PLC是严重爆利产品，300元的材料费的模块，进口竟要33000元！
4，PLC是极讲究品牌的产品，光是技术先进没用，要有很大的市场资金投入，是典型的高投入高产出产品，市场前期投资很大，一旦品牌建立，市场投资会急剧减少。
5，中国的PLC市场需求量很大，PLC已深入人心
6，由于PLC的标准很严格，一开始就是为恶劣工业环境应用而诞生，使用极为方便，加上PLC本身不断吸收各种新技术而发展，其生命力会和计算机一样持久，而决不会想某些人想像的那样会现场总线所替代。
  在工业测控中，2/3以上是开关量（按扭，开关，触点），除过程控制外，大多是距离很近的机电设备，所以用不着现场总线。
现场总线的国际标准定义的概念是为减少电缆，用总线将现场的智能传感器和执行器与控制装置（如PLC，IPC，DCS控制站）连接。显然，现场总线并不是独立的控制系统或装置。因为PLC DCS，IPC的控制装置本身就具有通讯功能，所以，现场总线的实质就演变为是针对仪表的革命，它要求传感器和执行器智能化和数字化，便与控制装置通讯。
由此可见，现场总线FIELD BUS与控制器是两码子事，但国内有些朋友把他们混沌了。
事实上，现场总线只有一个优点，那就是大大减少电缆，这一点对有些恰恰是很重要的，如大楼布线，及那些布线和电缆维护困难的场合。现场总线的至命弱点是成本太高和可靠性降低。从现场总线的概念来要求，系统中的每一个传感器和执行器都要具有通讯功能，这要求每个模拟量传感器都应有一套信号放大调理电路，A/D转换，电源部件，通讯部件。从成本等效角度要求，这些电路和部件的成本不能高于一对普通导线的成本，显然，大多场合做不到这点。正因为这点，目前实用的现场总线采用折衷的方法：若干个点合用一个节点机，若干个节点机再挂到总线上。现场总线的可靠性降低的原因是：按现场总线的概念，每一个传感器和执行器都是独立的，他们都挂到总线上，通过总线与控制装置通讯。就象很多人赞美的那样：“做到了彻底的分散，所以可靠性最好！”这实际上是个误区或者是一些厂商的利益要求。虽然表面上各个传感器和执行器都独立了，但从实现系统功能来看，就糟糕透了，因为所有数据和信号都必须依赖总线来传输，总线成了瓶颈，一方面实时性收到串行速率的限制，另一方面系统可靠性几乎完全受总线的可靠性和总线上任何一个节点可靠性的限制。当总线短路，系统必定失效。当任一节点对总线封锁，系统也失效。有的厂家说它的产品当有故障时会自动与总线隔离。显然，有些很常见的故障就根本无法隔离，如当节点的故障检测与保护本身故障失效，又如总线接口本身故障（很常见）。现场总线由于信息集中在总线上，这与早期的信息集中在一个电脑的集中控制方式，从可靠性角度看又有何不同呢？
任何事物走到极端，就回到了原地。
DCS 是相对分散的优秀控制结构。在实际使用时，还根据具体，划分为不同的子系统，每个子系统完成相对独立的任务，各子系统在可靠性上相关性少。
若干PLC连网也可构成DCS，PLC 通过其远程I/O模块可与现场传感器和执行器通讯（即现场总线功能）。
7，PLC 的主要关键技术：
（1）图型输入自动编程
  用户只要根据控制工艺要求，用逻辑图或梯形图表示，并把图输入PC机，PC机对图处理后，把图所表达的控制要求信息再输入PLC 中，PLC 会自动识别图信息，并自动编制成实时控制程序。
   用先进的PLC，用户不再要手工编指令程序了，因此，编程效率极高，而且先进的PLC还具有图形仿真功能，十分直观方便，调试效率极高。 
  （2）精密检测
  （3）功率驱动
  （4）网络
  （5）可靠性
  （6）顺序控制，过程控制，机床控制

彭建学  上海 

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