工控機(jī)與plc比較

1、一、概述一、概述在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，PLC和工控機(jī)是人們不得不提的兩類控制設(shè)備，它們是大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備。PLC和工控機(jī)的最新技術(shù)發(fā)展是工程師對(duì)設(shè)備應(yīng)用性能要求的完美體現(xiàn)：控制器的硬件標(biāo)準(zhǔn)化，以及用戶的各種控制要求通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行改變。PLC就是一種利用計(jì)算機(jī)原理為順序控制專門設(shè)計(jì)的、通用的、使用方便的裝置。它采用了專用設(shè)計(jì)的硬件，而使用性能都是通過(guò)控制程序來(lái)確定的。工控機(jī)則是利用了個(gè)人計(jì)算機(jī)的PCI總線和PC104總線、采用功能板

2、卡擴(kuò)展控制IO點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的一種方便的控制設(shè)備。它具有工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用特性，同時(shí)又極大地利用了PC機(jī)的軟件環(huán)境，用戶可以方便地選擇各制造商提供的產(chǎn)品。PLC和工控機(jī)目前的技術(shù)發(fā)展水平已大大超過(guò)其出現(xiàn)時(shí)技術(shù)水平，并各自定位在不同的層面。PLC適合低成本自動(dòng)化項(xiàng)目和作為大型DCS系統(tǒng)的IO站，工控機(jī)在中規(guī)模小范圍自動(dòng)化工程中有很好的性能價(jià)格比，當(dāng)然這種定位也不是絕對(duì)的。據(jù)預(yù)測(cè)，2000年我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)170億至207億人民幣，

3、其中工控機(jī)占40億左右、PLC占30億左右，再加上DCS系統(tǒng)、FCS系統(tǒng)和NCC系統(tǒng)（占60億）中使用的PLC和工控機(jī)，可以看出其在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中舉足輕重的作用。這兩類控制設(shè)備在各領(lǐng)域的自動(dòng)化中扮演了不可缺少的角色。圖1給出了某自來(lái)水廠工業(yè)控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)圖，其中采用了PLC作為IO控制站、工控機(jī)作為監(jiān)控機(jī)。圖1工業(yè)控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)圖目前，PLC的主流廠商有AB、Siemens和Modicon等。工控機(jī)的主流廠商有上?？堤┛?、北京

4、康拓和研華、艾訊等。PLC和工控機(jī)在其技術(shù)發(fā)展的歷程中，為了適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的需要和用戶二次開(kāi)發(fā)的需要，都積極地發(fā)展高可靠性、網(wǎng)絡(luò)化和高性能的用戶開(kāi)發(fā)軟件方面的技術(shù)性能。以下將重點(diǎn)介紹PLC和工控機(jī)在硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)方面技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。二、二、PLC和工控機(jī)的硬件技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展和工控機(jī)的硬件技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展PLC和工控機(jī)的最終用戶為冶金、采礦、水泥、石油、化工、電力、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)，其主要的用途為：1

5、、順序控制、順序控制順序控制是應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，它包括單機(jī)控制、多機(jī)群控制、自動(dòng)生產(chǎn)線控制，如注塑機(jī)、印刷機(jī)械、訂書機(jī)械、切紙機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、裝配機(jī)械、包裝生產(chǎn)、電鍍流水線和電梯控制等。2、運(yùn)動(dòng)控制、運(yùn)動(dòng)控制圖2PLC雙機(jī)冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三、三、PLC和工控機(jī)的軟件特性和工控機(jī)的軟件特性PLC、工控機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)總線為工業(yè)自動(dòng)化提供了很好的底層控制硬件基礎(chǔ)。隨著軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，控制軟件不再是單調(diào)的數(shù)字和菜單操作界面，而是圖形化的人機(jī)交互

6、工具。好的工控軟件包括了從底層的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫(kù)、控制邏輯運(yùn)算到高層的人機(jī)圖形界面(MMI)。這里，我們從工控軟件體系結(jié)構(gòu)而不是個(gè)別軟件功能的角度介紹PLC和工控機(jī)的應(yīng)用軟件應(yīng)該具備的特性。微軟為制造業(yè)的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提出了一個(gè)功能強(qiáng)大的概念，它包括了企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）和制造資源規(guī)劃（MRP）的主要功能、控制、人機(jī)界面與數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控（SCADA）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、批量控制與設(shè)備界面等，但它們同時(shí)增加了用戶成本以及共享數(shù)據(jù)的

7、難度。因此，在1998年，微軟公司引入了Windows分布式互連網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的概念，簡(jiǎn)稱WindowsDNA。它是在企業(yè)內(nèi)將各種商業(yè)應(yīng)用軟件進(jìn)行無(wú)縫連接的一種結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以使制造業(yè)的軟件開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)出強(qiáng)壯的、具有多種特性的產(chǎn)品，并使最終用戶將其各自獨(dú)立的制造和商業(yè)軟件應(yīng)用集成到一個(gè)數(shù)字神經(jīng)系統(tǒng)中去。各個(gè)控制設(shè)備生產(chǎn)廠家如羅克韋爾自動(dòng)化公司，通過(guò)其產(chǎn)品和與微軟的合作，正在將WindowsDNA結(jié)構(gòu)引入制造業(yè)。這些公司在制造業(yè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中具

8、有自己的策略框架，如羅克韋爾互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)，或稱RNA，就是與微軟提出的為企業(yè)定義的DNA結(jié)構(gòu)緊密平行的一種。建立在微軟的WindowsNT和Windows9X操作系統(tǒng)和用戶接受的微軟Office套件、微軟BackOffice工具的基礎(chǔ)上，微軟公司于1998年引入了DNA結(jié)構(gòu)。WindowsDNA立刻被采納為連接在一個(gè)單獨(dú)的企業(yè)分布式大系統(tǒng)中多種產(chǎn)品的策略結(jié)構(gòu)。DNA包含了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并允許組成可變結(jié)構(gòu)的ClientSever系統(tǒng)，