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80年代后期到90年代中期,隨著計算機和網(wǎng)絡技術的普及應用,超大規(guī)模集成電路、門陣列以及專用集成電路的迅速發(fā)展,可編程序控制器的CPU已發(fā)展為由16位或32位微處理器構成,處理速度得到很大提高,高速計數(shù)、中斷、PID、運動控制等功能引入了可編程序控制器。使得可編程序控制器能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)過程的各個領域,可編程序控制器已完全取代了傳統(tǒng)的邏輯控制裝置,模擬量儀表控制裝置和以小型機為核心的DDC(直接數(shù)字控制)控制裝置。由于聯(lián)網(wǎng)能力增強,既可和上位計算機聯(lián)網(wǎng),也可以下掛 FLEX I/O 或遠程 I/O ,從而組成分布式控制系統(tǒng)(DCS)已無困難。梯型圖語言和語句表語言完全成熟,基本上標準化,SFC(順序功能圖)語言逐步普及,專用的編程器已被個人計算機和相應編程軟件所替代,人機界面裝置日趨完善,已能進行對整個工廠的監(jiān)控、管理,并發(fā)展了冗余技術,大大加強了可靠性。
進入21世紀,可編程序控制器仍保持旺盛的發(fā)展勢頭,并不斷擴大其應用領域,如為用戶配置柔性制造系統(tǒng)(FMS)和計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)。目前可編程序控制器主要向兩 個方向擴展:一是綜合化控制系統(tǒng),它已經(jīng)突破了原有的可編程序控制器的概念,將工廠生產(chǎn)過程控制與信息管理系統(tǒng)密切結合起來,甚至向上為MES和ERP系統(tǒng)準備了技術基礎,這種發(fā)展趨勢會使得舉步為艱的ERP系統(tǒng)有了堅實的技術基礎,從而會帶來工業(yè)控制的一場變革,實現(xiàn)真正意義上的電子信息化工廠;二是微型可編程序控制器異軍突起,體積如手掌大小,功能可覆蓋單體設備及整個車間的控制功能,并具備聯(lián)網(wǎng)功能,這種微型化的可編程序控制器使得控制系統(tǒng)可將觸角延伸到工廠的各個角落。隨著世界經(jīng)濟一體化進程的加快,在技術發(fā)展的同時,發(fā)達國家更加注重了對可編程序控制器的知識產(chǎn)權的保護,國際大型可編程序控制器制造商紛紛加入了可編程序控制器的國際標準化組織,他們利用許多技術標準建立了符合他們經(jīng)濟利益的技術保護壁壘。
我國可編程序控制器的發(fā)展與國際上的發(fā)展有所不同,國際上可編程序控制器的發(fā)展是從研制、開發(fā)、生產(chǎn)到應用,而我國則是從成套設備引進、可編程序控制器引進應用、消化移植、合資生產(chǎn)到廣泛應用。大致可劃分為下述三個階段:
(1) 可編程序控制器的初級認識階段(70 年代后期到 80 年代初期)
國際上可編程序控制器的發(fā)展,首先引起了國內(nèi)工程技術界的極大興趣,所以我國對可編程序控制器的認識始于 70 年代后期到 80 年代初期的成套設備引進中,當時的上海寶鋼一期工程中有多項工程引進了十幾種機型約 200 多臺可編程序控制器。這些可編程序控制器用于原料碼頭到高爐、軋鋼、鋼管等整個鋼鐵冶煉以及加工生產(chǎn)線上,取代了傳統(tǒng)的繼電器邏輯系統(tǒng),并部分取代了模擬量控制和小型 DDC 系統(tǒng)。繼寶鋼一期工程后,國內(nèi)許多廠家陸續(xù)引進的設備和生產(chǎn)線大都配備了可編程序控制器,其應用范圍包括電站、石油化工、汽車制造、港口和碼頭等各領域。正是在成套設備引進過程中,我們打開了眼界,了解認識了可編程序控制器,這也促進了可編程序控制器在我國的發(fā)展。
(2) 可編程序控制器的引進應用和消化移植階段(80 年代初期到90年代初期)
80年代初期開始,隨著我國改革開放的不斷深入,在成套設備引進的同時,國外原裝的可編程序控制器開始涌入國內(nèi)市場。許多部門和單位相繼引進可編程序控制器并自己設計組成控制系統(tǒng),其應用范圍也擴大到建材、輕工、煤炭、水處理、食品、制藥、造紙、橡膠和精細化工等工業(yè)領域。
隨著應用能力的提高和市場需求的擴大,一些部門和單位本著技貿(mào)結合、消化移植的方針,一方面進行二次開發(fā)和應用研究,一方面也在引進可編程序控制器的生產(chǎn)線,建立生產(chǎn)可編程序控制器的合資企業(yè),積極開發(fā)自己的產(chǎn)品。
同時,國內(nèi)也開始研制可編程序控制器產(chǎn)品,當時在上海、北京、西安、廣州、長春等地有約 20 多家科研單位、大專院校和工廠都在研制和生產(chǎn)可編程序控制器,但由于缺乏資金和后續(xù)研究力量、生產(chǎn)技術相對落后,只能停留在實驗室階段,沒能投入實際應用和形成工業(yè)化生產(chǎn)。
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