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| PLC产品技术及应用访谈 |
| 庄贵林 北京安控科技发展有限公司 总工程师 |
| 2005-1-24 14:41:00 ECHO-北京安控科技发展有限公司 供稿 |
北京安控科技发展有限公司成立伊始就致力于基于自动化控制系统基础的企业信息化建设工作，研制出了一系列有自主知识产权的RTU＆PLC产品，在市政供水、供热、水处理、水利、天然气、油气田等专业领域撷取了丰硕的业绩。
2001年安控科技向市场成功地推出了通用产品—SuperE系列 RTU后，集多年的开发、工程经验设计的新型PLC产品――Rock E系列PLC于去年问世，2004年RockE20系列PLC刚一推出，便以其应用灵活、安全可靠性高、安装使用方便、维护简单等特点，赢得用户的认可和好评。作为国内该行业的先锋和主力军，多家行业媒体就PLC产品技术及行业发展趋势对我公司庄贵林总工程师进行了专访，现节录部分访谈内容。
记者：我国在PLC应用方面很活跃的，行业也很广。据您所知，国内外企业应用PLC的现状如何？在使用PLC的过程中一般会遇到什么问题？
答：目前市场上有多种类型的PLC产品，但大多是国外产品或国外OEM产品，真正意义上的具有自主知识产权的国内产品很少。也可以说，国外产品占据着PLC市场的统治地位。造成这种局面的原因主要有以下几个方面：
1．目前新的技术、新的方法不断涌现，这些技术的掌握也并不困难，但由于以往国内从事PLC生产的企业一般较小，没有足够的技术、资金支持，因此不能及时地引入这些新技术，使产品很难具有较强的生命力。
2．目前国内很多企业已具备了生产高质量PLC硬件的能力，但相关软件发展的落后，使其难以形成持续发展的势头，产品的档次难以提高。
3．国内以往很多PLC产品的研发，多集中在大专院校、科研院所，与企业结合得不紧密。而许多研发人员产品观念、工程观念较差，在产品的标准化、规模生产方面工作做得不够，因此所研发出来的产品很难适应扩展和升级的要求。
4．PLC的研发、生产及应用涉及的技术面较广，而国内企业技术的单一，使他们很难为用户提供多方面的行业应用指导及解决方案，这也限制了国内产品的推广和应用。
5．综合以上因素，以往国内产品很难形成品牌优势，也就很难在PLC市场中站住脚跟。
北京安控科技发展有限公司是专业从事工控产品的研发、生产、销售和系统集成的高新技术企业。经过多年的努力，公司开发出了多种系列的工控产品，完成了多项大型的自动化工程项目，在多个行业（特别是油气田自动化行业）取得了良好的业绩。近两年，公司又在分析PLC产品的市场前景、引进先进技术、总结以往公司产品的应用经验及项目实施经验、征求专家和用户意见的方面做了大量工作。以此为基础，在2004年初推出了具有自主知识产权的新一代PLC产品Rock E40。目前此产品已在油气田行业得到了应用，得到了用户的好评。
记者：贵公司的PLC属于大型、中型还是小型PLC？有何性能特点？请介绍其应用情况及应用领域。贵公司如何为用户企业排忧解难？
答：Rock E40系列PLC是一种具有模块化结构的PLC产品。用户可根据不同的要求，选配不同的I/O模块，形成不同规模和不同功能的PLC。若选配足够的模块，实现必要的热备功能，并将其联入到计算机控制网络中，也就形成了目前较为流行的中小型DCS系统。
Rock E40系列PLC主要有如下特点：
1.技术先进，生命力强
主控芯片采用先进的的32位ARM芯片。
采用嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)。
采用模块的热备、冗余、热插拔技术。
采用标准的开发平台(符合国际标准IEC61131-3)。
2．主控模块功能强大。
高速：32M主频，32位处理能力。
大存储容量：各类存储器之和可达32Mbyte，可连接各种存储卡件(如U盘、SD卡等)，使储容量得到进一步扩展。
支持多种通信接口：如以太网、GPRS、拨号Modem、RS232、RS485、现场总线等。
支持多种通信协议：如Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus TCP、DNP3等。
支持多种编程语言：符合IEC61131-3标准的指令表、结构化文本、梯形图、功能块图、顺序结构图。标准的C、C++语言。
支持热备冗余功能，支持热插拔功能。
I/O模块扫描时间可调，支持触发扫描。
3．种类齐全的接口模块
常规I/O模块：模拟输入（16位A/D）、模拟输出(16位D/A)、 数字输入、数字输出、计数、热电阻、热电偶模块等。
专用功能模块：天然气流量计算、三相计量控制、PID调节模块等。
通信扩展模块：RS232扩展、RS485扩展、以太网扩展、GPRS扩展、拨号Modem扩展等，同时可以实现协议转换。
模块都为智能模块，支持自诊断、远程诊断、远程参数设置和程序下载功能。
配接冗余接线端子，I/O模块可支持热备功能。
模块都支持热插拔功能。
模拟量I/O模块支持通道量程迁移功能。
目前Rock E40系列PLC产品已在油气田自动化系统中的到了很好的应用，比如在四川重庆气矿的输气站中，通过PLC实现了站内各工艺设备的开关、调节、报警、连锁、计量等控制。在塔里木油田塔河八区的自动控制系统中，通过PLC及一些远程设备，实现了远程站点的就地控制、远程控制、远程数据采集等功能，实现了输转站内各工艺设备的开关、调节、报警、连锁、计量等控制。
Rock E40系列PLC产品还可广泛地应用于城市供水及水处理自动化控制，热力网络管道自动化控制，通用工业数据采集与过程控制，热水锅炉、工业蒸汽锅炉监控，明渠、水闸及水位的检测控制，大气环境和水质监测，电力系统参数遥测遥控等诸多领域。记者：选用PLC应注意些什么问题？用户一般会选用哪些品牌的PLC产品？如何选用贵公司的PLC？
答：目前，PLC产品种类较多，并大多为国外产品。由于PLC产品的多样性及用户技术背景的不同，使得在PLC的选择过程中，往往出现盲目选择的现象。比如：只考虑了技术指标而忽视了服务的优劣，只考虑了主要部件的选择而忽视了配件的选择，只考虑了当前的应用而忽视了今后的扩展和升级等。就我公司的经验而言，我们认为在PLC的选择过程中应注意以下问题：
1．对于中小型的PLC，在一般的应用场合，应将产品供应商的服务能力放在首位。因为，目前大多PLC产品在功能、性能、质量等方面大同小异，对于一般的应用，都可满足要求，而服务能力则大不相同。服务能力包括：选型指导、技术指导、供货、错误选型的更换、遗漏选型的增补、产品返修等。如果不能在此问题上引起重视，在项目的实施及维护的过程中将会带来很大的麻烦，我公司在此方面有深刻的教训。
2．在PLC的选型中，要注意技术的延续性。虽然目前各类PLC产品的很多方面都趋于标准化，但不同厂商的产品在很多方面仍然会有很大差异。因此在选择时要充分考虑企业人员的技术背景及在PLC应用方面的经验，避免不断的更换产品类型，不断地重复学习，造成成本的增加。
3．在考虑了以上因素后，再考虑价格因素。因为如果在以上方面出了问题，其造成的成本增加要比选择了较贵的产品造成的成本增加大得多。当充分考虑了以上问题后，当然要以价格便宜的产品为首选。
4．对于大型的PLC产品，在选择时要特别注意的是产品供应商能否提供相关行业的解决方案。因为此类系统一般有较特殊及复杂的应用，此时不一定所有的PLC都有能力实现，特别是在通信、存储、特殊算法等方面，如果离开了供应商的行业技术指导，可能难以完成。
我公司的Rock E40系列PLC是一种模块化结构的PLC，除硬件模块外，还有配套得配置、开发及组态软件。另外，我公司在多个行业完成了多项自动化控制工程，其中有总包、配套、技术指导多种方式，取得了非常丰富的工程经验，因此也有多种行业自动化解决方案供用户参考。Rock E40系列PLC在具体产品选型时按以下步骤进行：
1． 确定I/O点数及I/O种类，以此选择相应的I/O模块。
2． 确定通信接口个数、种类、方式，以此选择相应的通信接口模块。
3． 确定主控制器种类。
4． 根据模块数量选择模块安装底板。
5． 根据耗电统计选择模块及仪表电源。
6． 根据结构设计选择机箱或自配机箱。
7． 选择配套软件，其中包括：配置软件、开发软件、组态软件等。
记者：随着计算机的迅速普及和升级，以及编程软件性能的不断提高，使用PLC编程软件的人越来越多，笔记本电脑的大幅度降价解决了计算机编程的现场调试问题。大多数PLC厂家都向用户提供免费使用的演示版编程软件，正版编程软件的价格也在不断降低。贵公司的PLC在编程软件方面的发展状况如何？您认为哪种品牌PLC的编程软件易学好用？
答：Rock E40系列PLC成功地移植了德国infoteam公司的OpenPCS开发软件。
OpenPCS符合IEC61131-3国际标准，具有五种编程语言：指令表、结构化文本、梯形图、功能块图、顺序结构图。它是一个多任务系统，具有编辑、编译、在线下载、在线调试等多种功能。此软件是一个开放式的软件，用户可以从infoteam公司的网站免费下载，在得到PLC产品供应商提供的Licenses后便可在其PLC产品上使用。infoteam公司可提供全中文的OpenPCS软件，使用起来非常方便，对于国内用户来讲是一个很好的选择。
记者：随着计算机网络通信在控制系统中的广泛应用，通信功能受到越来越高的重视，因此PLC的通信功能在不断扩展和增强。请介绍贵公司推出PLC的通信功能及其应用。
答：我公司多年从事RTU产品的研发和生产，完成了多项大型的SCADA系统的工程项目，在这些项目中涉及了包括：RS232、RS485、网络、专线、公共电话网、模拟电台、数传电台、无限网、微波、GPRS等在内的多种通信方式。因此在通信方面我公司具有很强的技术能力。将多项通信技术引入到Rock E40系列PLC产品中，使得其通信能力较一般PLC相比得到了大大提高。
Rock E40系列PLC产品可提供多种通信接口，如：网络、RS232、RS485、拨号、无线电台等，配接相应的通信设备，可以实现以上所提到的各种通信方式。由于提供了通信扩展模块，在理论上通信接口的数量也没有限制。
除通信接口外Rock E40系列PLC产品还支持多种标准通信协议，如：如Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus TCP、DNP3等。由于Rock E40支持C、C++编程，因此用户也可方便地实现自定义通信协议，或由我公司提供定制的通信协议。
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