工业自动化、物联网发展都要靠它,PLC技术大有可为

自动化那些事 2023-04-13
1592 字丨阅读本文需 5 分钟

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。

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效果显著。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。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三大类。

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。

三、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。

随着物联网技术的发展,企业数字化越来越普及,使用物联网网关采集PLC数据的场景越来越多,PLC与物联网网关之间的通讯变得越来越重要。

物联网网关是物联网系统的核心,它负责连接物联网设备,实现不同物联网设备之间的通讯,从而实现物联网系统的统一管理。PLC与物联网网关之间的通讯是实现物联网技术的关键,它能够实现物联网设备之间的数据传输,从而实现物联网设备间的远程控制和监控。

PLC与物联网网关之间的通讯可以采用多种通讯协议,比如Modbus、Ethernet/IP、PROFIBUS等,还可以采用其他协议,比如MQTT、CoAP等,这些协议可以实现PLC和物联网网关之间的高速数据传输。

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。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、吴同博联等有一定影响力的企业。

物通博联的4G远程PLC云网关可以实现低成本、高效率的PLC远程通讯。它有如下优势:

适用强:物通博联4G远程PLC云网关具有丰富的接口(网口、串口、IO接口)满足不同PLC设备的接口需求,快速对接不同PLC设备

低成本:4G网络信号覆盖面广泛,无需铺设线缆,可以大大降低通讯成本,适合于大规模应用。

高稳定性:4G网络信号稳定,不受线路干扰和电磁干扰等影响,可以保证通讯的稳定性和可靠性。

易于管理:4G远程PLC云网关只需要快速配置就可以实现PLC远程通讯,通过云平台实现设备的远程管理和监控。

随着PLC应用场景的不断增加和需求多样化,未来PLC技术将呈现三大特点:

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。

文章来源: 华辰智通,电子发烧友,华强电子网

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