1.5 PLC的发展趋势及应用领域

1.PLC的发展趋势

PLC的发展趋势主要表现在硬件、软件和通信等方向。

（1）硬件发展方向

1）大力发展微型PLC。微型PLC的价格便宜，性价比不断提高，很适合于单机自动化或组成分布式控制系统。

2）向高性能、高速度、大容量发展。大型PLC大多采用多CPU结构，不断地向高性能、高速度和大容量方向发展。CPU处理速度达到ns级，内存2MB。

3）大力开发智能型I/O模块和分布式I/O子系统。

（2）软件发展方向

1）个人计算机的编程软件取代手持式编程器。

2）PLC的软件化与PC化。

个人计算机（PC）的价格便宜，有很强的数学运算、数据处理、通信和人机交互的功能。过去PC主要用作PLC的编程器、操作站或人机接口终端，如果用于工业控制现场，必须使用加固型的工业控制计算机。

（3）通信发展方向

通信发展方向主要表现在PLC通信的易用化和“傻瓜化”、组态软件引发的上位计算机编程革命、PLC与现场总线相结合等方面。

2.PLC应用领域

PLC在工业自动化中起着举足轻重的作用，在国内外已广泛应用于机械、冶金、石油、化工、轻工、纺织、电力、电子、食品、交通、汽车制造、建筑、环保、公用事业等各行各业。经验表明，80%以上的工业控制可以使用PLC来完成。在日本，凡8个以上中间继电器组成的控制系统都已采用PLC来取代。

PLC按其不同的控制类型，已成功应用于以下5个方面：

（1）开关量逻辑控制

这是PLC最广泛的应用领域，也是PLC最基本的控制功能，可用来取代继电器控制。它既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控和自动化生产线的控制。比如香烟包装生产线、采矿的带式运输机、汽车装配生产线、电镀流水线、冰箱生产线、电梯控制以及组合机床的电气控制等。

（2）慢连续量的过程控制

慢连续量的过程控制是指对温度、压力、流量和速度等慢连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I/O模块，实现A-D和D-A转换，并通过专用的智能PID模块实现对模拟量的闭环控制，使被控变量保持为设定值。PLC的这一功能已广泛应用在电力、冶金、化工、轻工、机械等行业。例如，锅炉控制、加热炉控制、磨矿分级过程控制、水处理控制、酿酒控制等。

（3）快连续量的运动控制

PLC提供了拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块，通过这些模块可实现直线运动或圆周运动的控制。如今，运动控制已是PLC不可缺少的功能之一，它已广泛应用于各种机械，例如机器人、金属成形机械、装配机械等。

（4）数据处理

PLC提供了各种数学运算、数据传送、数据转换、数据排序以及位操作等功能，可以实现数据的采集、分析和处理。这些数据可通过通信系统传送到其他智能设备，也可利用它们与存储器中的参考值进行比较，或利用它们制作各种要求的报表。数据处理功能一般用于造纸、冶金、食品、柔性制造等行业中的一些大型控制系统。

（5）通信

PLC的通信主要有以下4种情况：

1）PLC之间的通信：PLC之间可一对一通信，也可在多达几十甚至几百台PLC之间进行通信。既可在同型号PLC之间进行通信，也可在不同型号的PLC之间进行通信。例如可以将三菱FX系列PLC作为三菱A系列PLC的就地控制站，从而可简单地实现生产过程的分散控制和集中管理。

2）PLC与各种智能控制设备之间的通信：PLC可与条形码读出器、打印机以及其他远程I/O智能控制设备进行通信，形成一个功能强大的控制网络。

3）PLC与上位计算机之间的通信：可用计算机进行编程，或对PLC进行监控和管理。通常情况下，采用多台PLC实现分散控制，由一台上位计算机进行集中管理，这样的系统称为分布式控制系统。

4）PLC与PLC的数据存取单元进行通信：PLC提供了各种型号不一的数据存取单元，通过此数据存取单元可方便地对设定数据进行修改，对各监控点的数据或图形变化进行监控，还可对PLC出现的故障进行诊断等。

近几年来，随着计算机控制技术和通信网络技术的发展，已兴起工厂自动化（FA）网络系统。PLC的连网，通信功能正适应了智能化工厂发展的需要，它可使工业控制从点到线再到面，到设备级的控制，生产线的控制和工厂管理层的控制连成一个整体，从而创造更高的效益。

PLC的应用领域越来越广泛，几乎可以说凡是有控制系统存在的地方都需要PLC。在发达国家，PLC已广泛应用于所有的工业部门，随着PLC性价比的不断提高，PLC的应用范围将不断扩大。