PLC的发展趋势

随着控制技术的发展，PLC的结构和功能得到了不断改进，各生产厂家不断推出功能更强的PLC产品，平均3～5年更新换代一次。PLC的发展可归纳为以下几个方面。1.小型化、专用化、低成本

随着微电子技术的发展，新型电子器件的广泛应用，PLC的功能大幅度提高，而成本却大幅降低。PLC的功能不断加强，将原来大、中型PLC才有的功能移植到小型PLC上。PLC结构更加紧凑、小巧，体积更小，安装和使用十分简便。由于PLC价格的不断下降，使其真正成为继电器控制系统的替代产品。2.系列化、标准化、模块化

每个生产PLC的厂家几乎都有自己的系列产品，同一系列的产品指令及使用向上兼容，以满足新机型的推广和使用。为了推动技术标准化的进程，一些国际性组织，如国际电工委员会（IEC），不断为PLC的发展制定一些新的标准，对各种类型的产品做一定的归纳或定义，对PLC的未来制定发展方向（或框架）。模块式结构使系统的构成更加灵活、方便；功能明确化，专用化的复杂功能由专门模块来完成。一般的PLC可分为主模块、扩展模块、I/O模块，以及各种高性能模块等，每种模块的体积都较小，相互连接方便，使用更简单，通用性更强。主机仅仅通过通信设备向模块发布命令和测试状态，这样使得PLC的系统功能进一步增强，控制系统设计进一步简化。3.高速化、大容量化和高性能化

大型PLC采用多微处理器系统，如有的采用了32位微处理器，可同时进行多任务操作，处理速度提高，存储容量大大增加。PLC的功能进一步加强，以适应各种控制需要，使计算、处理功能进一步完善，特别是增强了过程控制和数据处理的功能。另外，PLC可以代替计算机进行管理、监控。智能I/O组件也将进一步发展，用来完成各种专门的任务（如位置控制、PID调节、远程通信等）

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S7-300/400与HMI（Human Machine Interface，人机界面）产品之间的MPI通信不需要STEP7软件组态，也不需要编写任何程序，只需在HMI组态软件上设置下相关通信参数即可。4.S7-200和S7-300进行MPI通信

S7-200与S7-300之间采用MPI通信方式时，S7-200 PLC中不需要编写任何与通信有关的程序，只需要将要交换的数据整理到一个连续的V存储区当中即可，而S7-300中需要在OB1（或是定时中断组织块OB35）当中调用系统功能X_GET（SFC67）和X_PUT（SFC68），实现S7-300与S7-200之间的通信，调用SFC67和SFC68时，VAR_ADDR参数填写S7-200的数据地址区，由于S7-200的数据区为V区，这里需填写P＃DB1.×××BYTE n，对应的就是S7-200 V存储区当中VB××到VB（××＋n）的数据区。

首先根据S7-300的硬件配置，在STEP7当中组态S7-300站并且下载，注意S7-200和S7-300出厂默认的MPI地址都是2，所以必须先修改其中一个PLC的站地址，例子程序当中将S7-300 MPI地址设定为2，S7-200地址设定3，另外要分别将S7-300和S7-200的通信速率设定一致，可设为9.6kbit/s，19.2kbit/s，187.5kbit/s三种波特率，例子程序当中选用了19.2kbit/s的速率。

传统的生产机械多采用继电器、接触器控制，这种控制系统通常称为继电器控制系统。继电器控制系统具有结构简单、价格低廉、容易操作等优点，但它同时又具有体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差等缺点，比较适用于工作模式固定、控制逻辑简单的工业应用场合。

随着工业生产的迅速发展，生产规模不断扩大，控制技术不断提高，传统的继电器控制系统越来越不适应现代工业发展的需要，迫切需要设计一种先进的自动控制装置。于是，1968年美国通用汽车公司（GM）便提出一种设想：把计算机的功能完善、通用、灵活等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控制装置。这种通用控制装置把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，采用面向控制过程、面向对象的语言编程。

从PLC的控制功能来分，PLC的发展经历了以下4个阶段。第一阶段：从第一台PLC问世到20世纪70年代中期，是PLC的初创阶段。

该时期的PLC产品主要用于逻辑运算、定时和计数，它的CPU由中小规模的数字集成电路组成，它的控制功能比较简单。该阶段的代表产品有MODICON公司的084、AB公司的PDQII、DEC公司的PDP-14和日立公司的SCY-022等。第二阶段：从20世纪70年代中期到末期，是PLC的实用化发展阶段。

该时期PLC产品的主要控制功能得到了较大的发展。随着多种8位微处理器的相继问世，PLC技术产生了飞跃。在逻辑运算功能的基础上，增加了数值运算、闭环调节功能，提高了运算速度，扩大了I/O规模。该阶段的代表产品有MODICON公司的，西门子公司的SYMATIC S3系列，富士电动机公司的SC系列等。第三阶段：从20世纪70年代末期到80年代中期，是PLC通信功能的实现阶段。

与计算机通信的发展相联系，PLC也在通信方面有了很大的发展，初步形成了分布式的通信网络体系。但是，由于生产厂家各自为政，通信系统自成系统，因此不同生产厂家的产品互相通信较困难。在该阶段，由于生产过程控制的需要，对PLC的需求大大增加，产品的功能也得到了发展，数学运算的功能得到了较大的扩充，产品的可靠性进一步提高。该阶段的代表产品有富士电动机公司的MI-CREX和德州仪器公司的TI530等。第四阶段：从20世纪80年代中期开始，是PLC的开放阶段。

由于开放系统的提出，使PLC得到了较大的发展。主要表现为通信系统的开放，使各生产厂家的产品可以互相通信，通信协议的标准化使用户得到了好处。在这一阶段，产品的规模增大，功能不断完善，大中型产品多数有CRT屏幕的显示功能，产品的扩展也因通信功能的改善而变得方便，此外，还采用了标准的软件系统，增加了**编程语言等。该阶段的代表产品有西门子公司的SYMATIC S5、S7系列和AB公司的PLC-5等。

PLC的分类

PLC发展至今已经有多种形式，其功能也不尽相同，一般按以下原则进行分类。1.按结构形式分

按结构形式可以将PLC分为以下两类。

（1）紧凑型PLC

这种PLC的特点是电源、CPU、I/O接口都集成在一个机壳内。如西门子公司的S7-200系列，OMRON公司的C系列，三菱公司的F1、F2、FX0系列，东芝公司的EX20/40系列和AB公司的SLC500等。

（2）模块式PLC

这种PLC的特点是电源模块、CPU模块、开关量I/O模块、模拟量I/O模块等在结构上是相互独立的，可根据实际需要，选择合适的模块，安装在固定的机架（或导轨）上，构成一个完整的PLC系统。例如，西门子公司的S7-300/400系列，OMRON公司的C200H系列，三菱公司的FX2、FX2N、FXON、A系列，AB公司的SLC5/05系列，松下电工的FP3系列等。