设备类型/工控产品
CNC(数控系统):现数控系统是采用微处理器或专用微机的数控系统,由事先存放在存储器里系统程序(软件)来实现控制逻辑,实现部分或全部数控功能,并通过接口与外围设备进行联接,称为计算机数控,简称CNC系统。
数控机床是以数控系统为表的新技术对传统机械制造产业的渗透形成的机电一体化产品;
其技术范围复盖很多领域:
(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺fu驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。
发展
工业控制一向是制约中国装备行业乃至产品升级的瓶颈。装备制造业是工业的核心和基础,决定了国家工业和科技的水平,以及其在全球分工所占据的地位。
从全球来看,产业洞察网《2013-2017年中国工控机市场调查及企业咨询报告 》资料显示欧洲依靠德国的西门子和瑞典的ABB,在制造业上占据地位;日本在二战后工业崛起,拥有松下、富士、安川等公司,在高精度,功率偏小领域的优势,确定了日本全球分工的第二梯队位置;台湾的台达实际是产业的下一级,依靠较为廉价的劳动力弥补技术上的差距,占据的是精度和功率要求均较小的领域。2013年中国在工控领域的企业技术水平接近台达,和日本企业仍有一定的差距。
对于机床一类的工业母机,作为国内的制造商,需要西门子或者三菱提供整体的运动控制解决方案,核心的运动控制产品如直线电机、交流伺fu电机和系统等进行精准运动控制的核心部件或是应用解决方案就是由国外的跨国公司整体提供,从产品到技术都是由外企来设计。国内从事机床制造的厂商,更多的是从应用角度来理解这些关键部件的功能,怎么使用,最终把他们整合成一套的机械设备。这就是在制造业方面的差距和追赶的方向。
PLC的分类
PLC在90年已经形成微、小、中、大、巨型多种PLC。按I/O点数分,可分为:
l 微型PLC: 32 I/O
l 小型PLC: 256 I/O
l 中型PLC: 1024 I/O
l 大型PLC: 4096 I/O
l 巨型PLC: 8195 I/O
有单机支持300回路和65000点I/O的大型系统对应中型PLC以上,均采用16位~32位CPU,微、小型PLC原采用8位CPU,根据通讯等方面要求,有的也改用16位~32位CPU。由于I/O64点以下PLC销售额占整个PLC的47%,64点~256点的占31%,合计位整个PLC销售额的78%,所以对微、小型PLC应多加研究。
PLC的硬件
PLC控制器本身的硬件采用积木式结构,各厂家产品结构大同小异。以日本欧姆龙C200HE为例,为总线模板框式结构,基本框架(CPU母板)上装有CPU模板,其它槽位装有I/O模板;如果I/O模板多时,可由CPU母板经I/O扩展电缆连接I/O扩展母板,在其上装I/O模板;另一种方法是配备远程I/O从站等。这些都说明了PLC厂家将硬件各部件均向用户开发,便于用户选用,配置成规模不等的PLC,而且这种硬件配置的开放性,为制造商、分销商(理商)、系统集成商、最终用户带来很多方便,为营销供应链带来很大便利,这是一大成功经验。
PLC内的I/O模板,除一般的DI/DO、AD/DA模板外,还发展了一系列特殊功能的I/O模板,这为PLC用于各行各业打开了出路,如用于条形码识别的ASCII/BASIC模板,用于反馈控制的PID模板,用于运行控制、机械加工的高速计数模板、单轴位置控制模板、双轴位置控制模板、凸轮定位模板、射频识别接口模板等,这在以后还会有很大发展。另外在输入、输出的相关元件、强干扰场合的输入、输出电隔离、地隔离等方面也会更加完善。
PLC中的CPU与存储器配合,完成控制功能。它与DCS系统处理温度、压力、流量等参数的系统不同,采用快速的巡回扫描周期,一般为0.1~0.2s,更快的则选用50ms或更小的扫描周期。它是一个数字采样控制系统。
PLC的软件
为了完成控制策略,为了替继电器,使用户等完成类似继电器线路的控制系统梯形图,而编制了一套控制算法功能块(或子程序),称为指令系统,固化在存贮器ROM中,用户在编制应用程序时可以调用。指令系统大致可以分为两类,即基本指令和扩展指令。细分一般PLC的指令系统有:基本指令、定时器/计数器指令、移位指令、传送指令、比较指令、转换指令、BCD运算指令、二进制运算指令、增量/减量指令、逻辑运算指令、特殊运算指令等,这些指令多是类似汇编语言。另外PLC还提高了充足的计时器、计数器、内部继电器、寄存器及存贮区等内部资源,为编程带来极大方便。