PLC发展趋势：模块化、小型化、网络化、标准化

随着相关技术特别是超大规模集成电路技术的迅速发展及其在PLC中的广泛应用，PLC中采用更高性能的微处理器作为CPU，功能得到了进一步增强，缩小了与工业控制计算机之间的差距。同时I/O模块更丰富，网络功能进一步增强，满足了工业控制的实际需要。编程语言除了梯形图外，还可采用顺序功能图（Sequential Function Charter，SFC）以及与计算机兼容的BASIC语言、C语言以及汇编语言等，并普遍采用表面安装技术，不仅降低了成本，减小了体积，而且进一步提高了系统的总体性能。总之，PLC的发展趋势主要体现在标准化、模块化、小型化、网络化、低价格、高性能等方面。

现代PLC的发展有两个主要趋势：其一是向体积更小、速度更快、功能更强和价格更低的微小型方面发展；其二是向大型网络化、高可靠性、良好的兼容性和多功能方面发展，趋向于当前工业控制计算机（Industrial Personal Computer，IPC，即工控机）的性能。

（1）微型、小型PLC功能明显增强

很多知名的PLC制造商相继推出小型、特别是微型的高速、高性能的PLC。三菱公司的FX_0S-14（8个DC 24V输入，6个继电器输出），其尺寸仅为58mm×89mm，相当于一个信用卡大小，而功能却非常强大；松下公司的FP-X系列PLC尺寸也仅仅有60mm×90mm。由于结构小巧，使PLC的应用领域扩展到了工业控制以外的许多其他行业，如餐厅、医院手术室、旋转门和车辆等，甚至引入家庭住宅、娱乐场所和商业部门等。

（2）集成化发展趋势增强

由于控制对象的复杂化和高难度化，使PLC向集成化方向发展。PLC与PC集成、PLC与DCS集成、PLC与PID集成、PLC与现场总线集成等，这些不仅增强了通信和网络能力，而且加快了以PC为基础的控制产品增长速度。PLC与PC集成，即将计算机、PLC及操作人员结合在一起，使PLC能利用计算机丰富的软件资源，而计算机能和PLC交互存取数据。以PC为基础的控制可以更容易地进行编程和维护用户的利益，而开放的体系结构也为PLC设计提供了很好的灵活性，并最终达到了降低成本和提高生产率的目的。

大中型PLC主要是向分布式控制系统（Distributed Control System，DCS）和现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）的方向发展，使其具有DCS和FCS的一些功能。网络化和通信能力强是PLC发展的一个重要特点，对特定标准的现场总线（Fieldbus）的支持则是必然的趋势。向下可将多个PLC、I/O框架相连，向上与工控机、工业以太网、MAP网等相连构成整个工厂的自动化控制系统，真正实现管控一体化。随着步进电动机控制、位置控制、伺服控制等模块的出现，PLC的应用领域得到了进一步的扩展。例如，西门子（SIE_-MENS）公司的S7-200、S7-300和S7-400系列PLC都支持现场总线标准过程现场总线（Process Fieldbus，Profibus），并具有全面的故障诊断功能。三菱公司的PLC支持CC-Link总线，增强了控制网络的功能。模块式结构可用于各种功能的扩展，快速的指令处理大大缩短了PLC的扫描周期，并采用了高速计数器。高速中断处理可以分别响应过程事件，大幅度地降低了成本。

由于控制系统的可靠性日益受到人们的重视，一些公司已将自诊断技术、冗余技术、容错技术广泛应用到新产品中，推出了高可靠性的冗余系统，并可采用双机热备、并行工作或多数表决的工作方式。

（3）向开放性转变(www.xing528.com)

PLC应用中存在的主要问题是PLC的软、硬件体系结构是封闭的，绝大多数的PLC采用专用总线、专用通信网络及协议。编程虽多为梯形图，但各公司的组态、寻址、语法结构各不相同，这使各种PLC互不兼容。国际电工委员会（IEC）在1992年颁布了《可编程序控制器的编程软件标准》IEC61131-3，为各PLC厂家编程的标准化铺平了道路。现在开发以PC为基础、在Windows平台下，符合IEC61131-3国际标准的新一代开放体系结构的PLC正在规划中。

总之，PLC的发展主要趋向于大型化和小型化两个极端，具体体现在标准化、模块化、网络化、低价格、高性能等方面。但PLC长期以来走的是专业化的道路，使其在获得成功的同时也带来了一些不便，主要表现在软件和硬件各厂商的PLC互不兼容，妨碍了自身的发展。因此，实现PLC硬件和软件的标准化是以后发展的必然趋势。从1978年起，IEC在其下设TC65的SC65B中专设WGT工作组着手制定PLC的国际标准。我国也于1992年成立了PLC委员会，着手制定PLC的国家标准。目前IEC已经制定和公布的标准有以下5种：

IEC61131-1：General Information（一般说明）；

IEC61131-2：Equipment Characteristics and Test Requirement（设备要求和试验）；

IEC61131-3：Programming Language（程序设计语言）；

IEC61131-4：User Guidelines（用户指南）；

IEC61131-5：MMS Companion Standard（制造信息规范伴随标准）。

遗憾的是，直到今天，PLC在兼容性方面基本上还是原地踏步，硬件资源配置和指令系统仍然是各自为政，除了网络通信方面以外几乎没有什么进展。如果PLC能够真正实现标准化，那么将大大促进其自身的发展和应用。