3HAC020645-001随着“十二五”提升装备自动化及智能化制造的提出,业内预计PLC市场将处于持续增长状态,到2013年市场规模将达到90亿元。
PLC技术发展呈现以下几点新的动向:
1.3HAC020645-001产品规模向大、小两个方向发展,由整体结构向小型模块化结构发展,增加了配置的灵活性,降低了成本;在闭环过程控制中应用日益广泛;
2.不断加强通信功能;
3.新器件和模块不断推出,高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外,还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块;
4.编程工具丰富多样,3HAC020645-001功能不断提高,编程语言趋向标准化;
5.发展容错技术;
6.追求软硬件的标准化。
3HAC020645-001控制技术的发展与计算机技术、数字技术、网络通信技术等发展息息相关,这些新兴技术推动着PLC不断向前。作为目前信息采集和控制的主要技术手段,PLC势必将在物联网的建设中起到关键作用;而高密度、高效率、互通性和更突出的稳定性也是PLC未来的技术发展趋势。随着工资上涨、劳资纠纷不断,制造业主无不转向追求更自动化的生产流程,以降低人力需求并保有生产效能。事实上,随着科技的进展,生产机台走向更高度的自动化,甚至引进工业机器人,已是大势所趋。很显然地,工控技术的升级需求带来很大的市场商机。
走向智能化,FPGA地位提升
Altera亚太区市场开发经理江允贵表示,工业自动化的技术趋势包括非中心化的架构、功能整合的小型化设计、实时同步的链接性、多轴向运作的精密控制、功能性安全的提升,以及对特殊应用的弹性平台支持等。
江允贵说:“更高度的功能整合能让设计更单纯、成本降低,也有助缩小产品尺寸,因而成为工控设备的大势所趋。在此情况下,离散型的系统设计已不符需求,高整合度的SoC、ASIC,甚至是兼具弹性和整合性的FPGASoC,才能展现设计优势。”
3HAC020645-001受惠于工业控制开始走向自动化,拥有弹性设计特性的FPGA也已广泛应用到工控系统的各个环节当中。Lattice资深应用工程师陈泓志表示,在工控嵌入式系统的应用上,FPGA的可程序化逻辑特性,让它比其他ASIC或SoC有更大的设计弹性。
Freescale市场营销暨业务发展经理Jackson Liu指出:“FPGA是处理并行运算的理想选择,因为FPGA是直接使用硬件来实现算法,可以提供相当低的延迟。另外,将FPGA结合到运算架构中也同时提高了嵌入式系统的灵活性。”
图一:拥有弹性设计特性的FPGA已广泛应用到工控系统的各个环节当中
PLC技术持续演进
3HAC020645-001这几十年来,可程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller;PLC)一直都是工厂自动化和工业程控组成的一部分。从简单的照明功能到环境系统、再到化学加工等各种应用领域,皆离不开PLC控制。PLC的技术不断进化,已从原先只有电路逻辑控制的功能,逐步加入时序控制、模拟控制、多机通信等更多功能,甚至出现整合工业计算机(采用嵌入式操作系统)与PLC架构的PC-BASE控制器,能透过数字或模拟输入/输出模块控制机器设备、制造处理流程、及其它控制模块的电子系统。
Maxim资深经理郭嘉豪指出:“今日的PLC可收发处理多种型态的电气或电子讯号,并使用它们来控制或监督几乎所有种类的机械与电气系统,因此角色愈来愈重要。”
3HAC020645-001对于PLC控制器的基本要求是必须够灵活并可配置,以满足不同工厂和应用的需求。但这已不够,郭嘉豪表示,新世代的工业控制系统对PLC提出了更为艰辛的任务要求,不仅希望能够更具高效能、体积更小和更高功能灵活性,以及内建保护功能,还要能防止潜在的破坏性静电放电(ESD)、电磁干扰和射频干扰(RFI/EMI),以及恶劣的工业环境中常见的大幅值瞬态脉冲。
图二:工控系统要求更自动和智能化,让电子控制模块的需求大
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