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開放式控制系統

控制系統
 
1、開放性控制系統的概念
 
長期以來，制造與生產企業所采用控制系統大多是專用的、封閉的體系結構，其構成系統的硬件是按照各自的標準度身定制的。無論是DCS，PLC還是FCS，雖然它們具有結構簡單、技術成熟、產品批量大等優點，但相對日新月異的生產要求，也越來越暴露出其固有的缺點。在許多情況下,當用戶要想進行功能上的擴展或變化時，都必須求助于系統的提供商，如想把特殊要求融入到控制系統中去時，都是比較困難的。這無形中不僅提高了制造企業的成本，也成為控制系統升級換代的“瓶頸”。
 
由于市場競爭越來越劇烈，從而要求制造商具有較強的市場適應能力，這一趨勢促成了一個新概念的產生，即模塊化、可重構、可擴充的軟硬件系統，這就是開放式控制系統。這一系統為制造廠提供了將其技術與任何第三方的技術或產品進行集成的可能性。
 
2、國際控制系統制造商的開放路線
 
據國際機構美國自動化市場研究公司ARC（Automation Research Corp.）調查預計，在亞洲，基于PC的控制系統、以太網的I/O模件等開放式系統的銷售額預計近兩年的增幅達到145%，所以，可見在控制系統市場中，開放系統的增長率遠遠高于傳統的控制系統。
 
幾乎所有的制造商都已認識到了開放系統必將是自動化系統的未來。在任何一家控制系統制造商的新產品樣本中，都可以看到“開放性”的字樣。但是，他們的開放性通常都是在原有的系統上層加上一些接口實現局部的互連和通信，并非真正意義上的開放。不要說控制器的底層，就是在操作站這一層，他們在實現與外界通信方面存在著重重困難。這種狀況的產生并不是由于他們無法開發出全開放的系統，而是出于其產品戰略考慮不愿也不能這樣做。盡管開放式控制系統的市場增長率較高，但由于值還不大，制造商不愿放棄已經現成的數十倍的市場。
 
但這些公司對于開放式系統市場并非采取坐視不理、惟我獨尊的態度。各個公司均在考慮用現有的產品組合出形式上的“開放式”系統。如西門子的PCS7和 WinAC，實際上就是用工控機下掛S7的PLC而組成的概念性的系統，典型地表示了其一方面不想在開放式系統領域落后于他人，同時又不想失去老用戶的復雜情結。類似的還有Rockwell-AB的ControlLogic，Fisher-rosemount的Delta-V等等，都是將原有的專用系統加上“開放”的標簽。他們的目的都是相同的，那就是既不錯過開放式系統這班航船，又可以將原有的系統盡量多地銷售出去。全力致力于真正開放式系統開發的反而是一些新興的相對較小的公司如美國的Opto22，SoftPLC，Controlsoft以及英國的Transmitton等等。這些公司沒有過去的包袱，所開發的產品的市場目標也不存在搶自己飯碗的問題，所以他們可以沒有后顧之憂地宣傳。由于他們的產品是充分考慮了開放性的，今后將成為開放性控制系統的新的生力軍。
 
3、國際開放式系統研究存在的問題
 
首先，開放式控制系統的概念不清晰，沒有解決開放控制系統的平臺問題。各系統所采用的體系結構并不一致，相互之間缺乏兼容性和互換性，因而各系統軟硬件不具備可移植性和互操作性。

在PLC發展的初期，沿用了設計繼電器電路圖的方法來設計梯形圖程序，即在已有的些典型梯形圖的基礎上，根據被控對象對控制的要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時需要多次反復地調試和修改梯形圖，不斷地增加中間編程元件和觸點，后才能得到一個較為滿意的結果。這種方法沒有普遍的規律可以遵循，設計所用的時間、設計的質量與編程者的經驗有很大的關系，所以有人把這種設計方法稱為經驗設計法。它可以用于邏輯關系較簡單的梯形圖程序設計。
用經驗設計法設計PLC程序時大致可以按下面幾步來進行：分析控制要求、選擇控制原則；設計主令元件和檢測元件，確定輸入輸出設備；設計執行元件的控制程序；檢查修改和完善程序。
產品廣泛應用領域：

●電力行業
●電力-電廠輸煤程控系統
●電力-電氣化水系統
●電力-除灰除渣系統
●化工-鹽化廠
●冶金-煉鐵高爐系統
●水利-水電廠監控系統
●汽車制造行業
●鋼鐵及鍋爐行業
●供水及水處理行業
●造紙及印刷行業
●玻璃生產及加工行業
●電站及小水電控制行業
●水泥制品及生產制造行業
●鐵路運輸裝卸行業
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