浅谈小型PLC发展趋势

生产厂家为了提高小型PLC的性能，纷纷将大中型PLC的功能集成到小型PLC中，不断推出新的产品。

提高基本性能

西门子S7－200系列第三代产品的运算速度提高了40%，程序存储区扩大了50%，数据存储区扩大了60%。S7 － 200在运动控制、过程控制、位置控制、数据监视和采集、通信方面的功能得到全面的增强。新增的数据记录指令用于读取并永久保存设备或过程的信息，新增的配方指令能实现配方功能，用存储卡持久保存数据记录和配方。

新增的字符串变量和间接寻址功能支持更多的存储类型。S7－ 200还提供包含时间标记和事件标志的事件记录，按“后进先出”的原则存储在缓冲区中。新产品CPU 224XP 有两个RS－485通信口，内置模拟量I/O，有PID 参数自整定、位置控制、数据记录及配方等功能。

三菱电机的FX3U 和FX3UC 系列属于第三代微型PLC，其基本功能得到了大幅度的提升，CPU的处理速度达到了0.065 us/基本指令，内置64K步的RAM 存储器，通过CC － Link 网络可以扩展到384点。它们提供209条应用指令，包括与三菱变频器通信的指令、CRC 计算指令和产生随机数的指令等，还大幅度增加了内部软元件的数量。

欧姆龙的CP1H 系列是用于实现高速处理的高功能程序包型PLC，具有与欧姆龙的中型PLCCS/CJ系列相同的体系结构，程序容量20K步，处理速度提高了约10 倍。CP1H CPU 单元有3 种类型，X型为基本型，XA型带内置的模拟量I/O，Y型带脉冲输入/输出。通过CPM1A 系列的扩展I/O 单元，X 型和XA 型可以扩展到最多320 个I/O点，Y 型可以扩展到300 点。

增强对环境温度的适应性

普通PLC的温度适用范围为0～55℃，相对湿度范围为35%～85%（无凝露）。宽温型S7 － 200SIPLUS系列的温度适用范围为 －25～+70℃，相对湿度范围为98%至+55℃；45%至+70℃，其他参数和编程等与标准型S7－200相同。所有的SIPLUS产品都经过了－40～+85℃连续2天的测试。

高速处理和位置控制功能的提升

PLC的高速输入与高速输出功能与CPU 的中断处理有关，所以工作频率受到很大限制，过去一般只有几十千赫兹。

S7－200的CPU 224XP的高速计数器频率提高到200 kHz，高速脉冲输出频率提高到100 kHz。新的S7－200增强了位置控制功能，提高了使用步进电机和伺服系统的位置控制特性。

FX3U 的高速计数器频率为100 kHz，还内置了3轴独立最高100 kHz的定位功能，增加了新的定位指令，使定位控制功能更强，使用更为方便，通过高速输出适配器可以实现最多4 轴、最高200 kHz的定位控制和最高200 kHz的高速计数。CP1H 系列的计数频率为100 kHz，可实现对4轴的高速计数，用高速计数器测量输入信号的频率或转速。2个输出点可输出最高100 kHz的脉冲。配合脉冲输入的伺服电动机驱动器，可以实现定位和速度控制。CP1H 系列Y 型具有内置的2 点1 MHz脉冲输入和2 点1 MHz 脉冲输出，可实现高速高精度定位。

增强显示功能

与S7 － 200 配套的新一代文本显示器T D400C可以显示4 行×12个中文字符，用编程软件STEP 7 micro/win 4.0 SP4中文版组态，与PLC的通信速率高达187.5 kbit/s。用户可以用键盘设计工具设计TD 400C 按键的形状、布局、文字说明和功能。

K －TP 178micro是为S7－200CN和中国用户量身定做的5.7 in触摸屏，有超大的存储空间，用WinCC flexible组态，编程灵活快捷。此外西门子还有多款与S7－ 200配套的触摸屏。

FX3U 系列可以选装高性能的显示模块FX3U－ 7DM，最多能显示4 行，每行16 个半角字符或8 个全角字符。用该模块可以进行软元件的监控、测试、时钟的设定、存储器卡盒与内置RAM 之间程序的传送、比较等操作。CP1H 系列的2 位七段 LED 显示器用于显示PLC 的状态、故障代码等信息，还可以用专用显示指令来显示用户定义的代码。

增加集成的模拟量I/O与提高闭环控制功能

过去的小型PLC一般没有集成的模拟量I/O。CPU 224XP集成有2路模拟量输入，1路模拟量输出，还集成了过去大中型PLC 才有的PID 自整定功能，增强了S7－200在过程控制方面的能力，使PID的调试变得更加简单容易。FX3U 系列最多可以连接4个模拟量输入/输出适配器或温度输入适配器。基本单元与A/D 转换模块之间的数据传送速度提高了3～9 倍。

A/D转换模块有数字滤波、峰值保持、数据加法、突变检测和自动传送数据寄存器等功能，每个通道可以记录1 700次A/D转换值。CP1H 系列的XA 型集成有4 点模拟量输入和2点模拟量输出，分辨率为6 000或12 000。外部模拟量输入接口可将来自变送器或电位器的DC0～10 V的电压转换为0～255的数据。

加强通信处理能力

S7－200的PC Access V1.0是专为连接S7－200 PLC和S7－200通信模块设计的OPC服务器，支持所有的S7 －200 通信协议、多PLC连接和标准的OPC 客户机。PC Access 内置的客户机测试功能允许编程者迅速地进行变量的在线测试。FX3U系列内置的编程口可以实现115.2kbps的高速通信，最多可以同时使用3个通信口（包括编程口）。可以使用带RS－232C、RS－485和USB接口的通信功能扩展版。FX3UC 的基本单元内置了CC － Link 主站单元的功能。

C P 1 H 系列可以扩展两个串行端口和向高位、低位通信的功能。通过选件板的串行通信接口，可以实现与可编程终端、条形码阅读器、变频器等的通信，可以在无程序状态下与Modbus从站通信。

传统的可编程控制器与计算机通信的编程电缆在计算机侧都使用RS － 232C 接口，现在生产的笔记本电脑基本上没有RS － 232C 接口，为了解决笔记本电脑与PLC 通信的问题，各主要生产厂家都提供了带USB 接口的编程电缆。CP1H 系列有内置的USB 接口，可以使用市场上销售的USB 电缆来连接CP1H 与编程用的计算机的USB 接口，实现程序的高速下载或上传。

用编程向导简化对复杂任务的编程

PID控制、网络通信、高速计数器、位置控制、数据记录、配方和文本显示器等编程和应用是PLC 程序设计中的难点，用普通的方法对它们编程时，需要熟悉有关的特殊存储器的意义，在编程时对它们赋值，运行时通过访问它们来实现对应的功能。这些程序往往还与中断有关，编程的过程既繁琐又容易出错。S7－ 200的编程软件为此设计了大量的编程向导，只需要在对话框中输入一些参数，就可以自动生成包括中断程序在内的用户程序。

PLC的国产化与国产PLC的进展

国外著名的PLC生产商为了降低成本和贴近用户，纷纷将生产基地迁到中国。西门子已将S7－ 200的生产带到了中国，称为S7－200 CN，只限于在中国销售和使用，它的售价比原来在国外生产的产品降低了约2 0 % ，与它配套的K －TP178micro触摸屏也是在国内生产的。2006年6月竣工的欧姆龙（上海）有限公司是欧姆龙集团工业自动化领域设计、生产、技术服务和物流的核心基地，组装生产PLC、传感器和温度调节器等。

PLC 是国产化最差的电子产品之一，多年来广大用户一直盼望着有影响力和竞争力的国产PLC的出现。近年来国产PLC有了喜人的发展，出现了不少PLC 生产厂家。特别是像北京和利时和浙大中自这样的在DCS 卓有建树的厂家进入PLC生产领域，让我们看到了中国PLC 的希望。他们的PLC提供符合IEC61131－3 国际标准的5 种编程语言（LD、IL、FBD、ST 和SFC），其性能指标接近国外的同类产品.

编辑：jq