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日本可编程控制器的发展动向—日本2003年系统控制展览会观后感

日本2003年系统控制展览会（System Control Fair）于2003年11月11—14日在东京国际展示场举行。这个每两年举办一次的展览会主要是针对日本国内观众的；说是以系统控制为中心组织展览，但是所展出的系统和产品均是应用于工厂自动化的，以流程工业为应用对象的过程控制系统全然不在展览之列。 由于经济不够景气，日本的可编程控制器产量，从2000年达到历史上最高的年产量145万3千台（产值1,191亿日元）之后，减至2002年117万9千台（产值957亿元）。预计2003年有小幅增加，达125万台（产值1015亿日元）。在全部PLC中，程序容量小于等于1K字的超小型PLC约占4成（2000年为61万台，占41.55%），程序容量小于等于4K字的小型PLC则占5成以上（2000年为73万台，占50.2%），程序容量在4K字以上、16K字以下的中型PLC占0.5成（2000年为7.2万台，占4.95%），程序容量大于16K字的大型PLC占0.4成（2000年为4.8万台，占3.3%）。 我们从以下几个方面来观察，进入21世纪以来日本PLC的技术发展。 适应市场需求，加强信息处理能力 用户希望能通过PLC在软技术上协助改善被控过程的生产性能；需要PLC能与PC机更好地融合，以便于在PLC这一级就可加强信息处理能力卷材涂料。为顺应这些要求，CONTEC与三菱电机合作，推出专门装插在小Q系列PLC的机架上的PC机模块。该模块占2个插槽，实际上就是一台可在工厂现场环境正常运行、而且可通过PLC的内部总线与PLC的CPU模块交换数据的PC机。其处理机芯片采用Intel的Celeron 400MHz主频，系统内存128MB，Cache 128K。支持外挂显示器（最大分辨率1024x768，65,536色，显存2MB）。接口有：USB 1个，可扩至2个；以太插口RJ45（10BASE-T/100BASE-TX0；串口RS 232C 1个，可扩至2个；并口可扩1个；鼠标、键盘口 PS/2；外挂软盘驱动器口；外挂硬盘驱动器口；以及2个PC卡件（PCMCIA总线）。硬盘模块或固态盘可插装在PLC机架上。该模块可预装Windows NT 4.0或Windows 2000。支持的软件1、开机前检查装备各部是不是正常、电源是不是稳定涿州;有：三菱综合FA软件MELSOFT（包括PLC编程软件：GX；FA数据处理、日常业务处理加速中间件：MX；人机界面画面设计编程软件：GT；运动控制设计编程维护软件：MT；以及过程控制设计编程维护软件：PX）。另外，还支持三菱FA用的通信中间件EZSocket。据悉，目前在日本国内共有包括日本1项创新举措电气、横河等43家企业可提供采用EZSocket的软件产品，供通信、数据采集、SCADA/监控、CAD/编程、生产管理、图像处理分析/数值解析、信息处理之用。 由于近年来日本的中大型PLC纷纷推出一个机架上可装插多个CPU模块的结构，所以将PC机模块与PLC的CPU模块、过程控制CPU模块或运动控制模块同时插在一个机架上，实际上就是将原来PLC要通过工厂自动化（FA）用PC机与管理计算机通信的三层结构(图1a)，改为卡片印刷PLC系统可直接与生产管理用的计算机通信的两层结构（图1b）。这样一来，上报生产实绩，接受管理机的生产指示来得快捷方便。

PLC基础技术的进展 PLC的基础技术的进展，主要集中在两个基本方面：执行多任务和程序互换。 j 所谓执行多任务，就是在一个PLC系统中可同时装几个CPU模块，每个CPU模块都执行某一种任务，控制与其所执行任务相关的I/O模块的存取。其实，按照IEC 的概念，我们应该更确切地称之为通过多配置执行多任务。例如，三菱电机的小Q系列最多可以在一个机架上插4个CPU模块；富士电机的MICREX-SX系列最多可以在一个机架上插6个CPU模块。这些CPU模块可以是专门用于逻辑控制、顺序控制的，也可以是运动控制用的，还可以是做过程控制用的，上述在Windows操作系统的环境下执行PC机任务的模块，也是供用户选择的一种选项。从某种意义电镀锡上讲，这也是一种混合式的控制系统旨在把石墨烯及相干技术从实验室推行到广泛的各类工业利用当中。 PLC的传统软件模型包括一个资源，运行一个任务，控制一个程序，且运行于一个封闭系统中。而在IEC 可编程控制器编程语言标准的软件模型中，在其最上层把解决一个具体控制问题的完整的软件概括为一个“配置”。它专指一个特定类型的控制系统，包括硬件装置、处理资源、I/O通道的存贮地址和系统能力，等同于一个PLC系统的应用程序。在一个由多台PLC或由多个CPU构成的PLC控制系统中，每一台PLC或每一个CPU的应用程序就是一个独立的“配置”。在一个“配置”中可以定义一个或多个“资源”。可把“资源”看作能执行IEC程序的处理手段，它反映PLC的物理结构，在程序和PLC的物理I/O通道之间提供了一个接口。只有在装入“资源”后才能执行IEC程序。一般而言，通常资源放在PLC内，当然它也可以放在其它支持IEC程序执行的系统内。在一个“资源”内可以定义一个或多个任务。任务被配置后可以控制一组程序或功能块。这些程序和功能块可以是周期地执行，也可以由一个事件驱动予以执行。 由此可见，该软件模型足以映像各类实际系统：对于只有一个处理器的小型系统，其模型只有一个配置、