kimiko范范
当今世界,科学技术日新月异,特别是信息技术的迅猛发展极大地改变了我们的生活,这其中以计算机技术的发展所带来的影响最为明显。下面是我为大家整理的关于计算机发展的论文，供大家参考。
关于计算机发展的论文 范文 一：计算机应用技术发展趋势研究
摘要：随着科技的发展，计算机应用在我国逐步普及，计算机应用技术也在逐年提高，多样的计算机及应用技术提高了我国人民的生活质量，在人民生活及工作中成了不可或缺的部分，促进了社会的发展进步，体现了信息化的发展趋势。 文章 从多个方面阐述了计算机应用及技术的现状，并对未来的发展趋势进行阐述。
关键词：计算机;应用;技术;现状;发展趋势
1概述
随着科技的进步，计算机逐渐在人民日常工作生活中得到了广泛的应用，减少了人力劳动，降低工作难度，提高了工作效率，在信息、政府、企业、通信行业具有不可替代的作用，其进步与提高体现了我国信息化的发展趋势。计算机应用技术也融合了图像、声音、视频等多种功能，方便了人民生活，提高的信息传递及处理效率。计算机具有一定的社会功能，其可促进社会信息化，加强人们的联系。随着科技的进步，越来越多的人使用计算机，计算机进行复杂数据及信息处理也越来越得心应手，同时可进行电子信息共享。未普及计算机时，人们多使用书信联系，限制较多，而计算机的信息传播可跨越时空限制，满足人们信息的即时化、快速化发展趋势。随着科技发展，计算机的水平也在不断提高，人们可以进行网络会议，不受空间、距离因素制约。同时，计算机还可用于远程教学，使人们获取知识的途径更加多样化。本文综述了计算机及其应用现状，并对未来的发展趋势进行阐述。
2计算机及应用技术的现状
计算机应用的现状
应用水平低现阶段，虽然我国人民计算机普及程度高，但应用水平普遍较低，仍需较长时间达到西方国家水平，并没有在企业及家庭生活中全面普及计算机技术。研发资金少目前，我国在计算机软件的研发方面投入较少，现阶段我国多数借鉴国外资源，自身研发水平较低，信息化水平受到限制，因此应加大资金投入，加快我国信息化的发展进程。
计算机应用技术现状
数据处理技术
计算机应用技术的主要功能为数据及信息处理，信息处理技术主要依靠多媒体技术的应用，将文字、图像、声音、视频等进行数据转化、传输及存储。目前，医学领域的虚拟技术也是计算机应用技术的重要组成部分[1]，通过虚拟现实技术创造治疗环境，在合适的时间及环境进行心理治疗，有利于锻炼医疗工作者的能力，提高教学及实践 经验 ，有效降低医疗风险。
通信技术
计算机通信技术主要通过文字、视频、音频及 网络技术 结合实现，目前主要分为有限通信及无线通信。计算机通信技术安装简单，与传统通信方式比较，计算机通信技术具有多样、便捷、交互性和同步性好的特点。计算机通信技术促进了我国通信技术的发展，增进了不同领域及地区的信息交流，在我国信息化的建设进程中起到浓墨重彩的一笔。
智能技术
人工智能，又称计算机智能技术，在军事、航空、航天、医疗、生活服务、卫星定位、商业等领域均有重要的应用，计算机智能技术主要由计算机辅助系统、智能信息系统、多媒体智能监控系统、智能识别系统等组成。人工智能技术的应用提高了计算机应用技术的水平，提高了人民生活质量，改变了生活方式，促进现代信息化建设，对计算机应用技术的发展起到重要的作用。
3计算机应用及技术的发展趋势
计算机发展趋势
光计算机
在计算机的未来发展中，光计算机逐步占据主要地位，其主要优点为：(1)在数据传输和处理过程中，信息量较大，而光器件运行中，可通过光频，使得两束光交涉必须保持相同频率。(2)在信息传递过程中，光计算机可迅速计算信息数据，光介质运行传输无寄生电阻及接地电位差[2]，保证光计算机的信息传输过程中的有效性、真实性。(3)光计算机传输信息过程中，耗能较少，可以有效地提高计算机的运行速度。
量子计算机
与现今计算机相比，量子计算机可平行运算处理相应信息数据，若某人在某栋办公大楼丢失重要文件，普通计算机需要依次进行各个办公室的搜索，而量子计算机可根据文件特征，复制多个与文件相似的文件，若某一文件副本找到原件，其他相似文件则自动消失[3]。互联网中存在大量的网址数据库，使用量子计算机可提高搜索效率，保证搜索准确。量子计算机在搜索电台方面也有重要作用，加快了互联网发展进程。量子计算机的应用可提高计算机处理数据效率。
化学计算机
化学计算机主要使用微观碳分子为信息载体，从而进行信息传输和储存。在化学计算机的运行过程中，微观碳分子体积较小，因此数据的传输和运算速度较普通计算机快。在目前的研究中，西方国家投入大量的资金对化学计算机及软件进行研究开发。化学计算机的快速发展，取代了硅电子部件的碳基制品[4]。现阶段，化学计算机研究处于初级阶段，虽然已取得了部分成效，但是问题也较多，需要各个国家的研发人员共同努力共同进步。
微型化计算机
目前，世界范围内已实现家用电气的计算机微型化。在工业控制的过程中，系统运行的核心部件即微型部件，也逐渐实现了智能化。微电子技术也在不断发展进步，微型计算机的研究取得了喜人的成果，如平板电脑及 笔记本 型计算机的应用的普及。
巨型化计算机
计算机的巨型化是指：研究开发运行速度快、运算能力强、信息存储容量大、精确度准确度高的计算机。现阶段，我国研究巨型计算机过程中已取得了初步成果，但与西方国家相比差距仍然较大，应不断的进行深入研究开发以追上发达国家的脚步。
计算机应用技术发展趋势
网络化发展
近年来，随着网络技术的进步，计算机应用技术与网络的联系也逐渐越来越紧密。随着互联网技术的应用及普及，在传统通信技术的基础上，网络化的计算机应用得到了不断发展。随着计算机通信技术的不断进步，卫星通信、光纤通信等领域逐步实现了数字化、网络化、信息化的通信一体化进程。计算机和互联网的应用普及，使信息技术逐步为大众接受，使信息化得到了长足的发展，互联网也进入了大众的生活中，互联网的普及也为计算机通信技术的发展提供了更广阔的平台。近年来兴起的蓝牙技术通过与计算机通信技术结合，使计算机通信技术实现了多样化、通信无线化及小型化的发展。无线设备网络通信终端形成了一个又一个的网络系统，组成区域化 无线网络 [5]，促进网络通信技术的进步及网络通信软件的更新。计算机应用技术的网络化，使通信距离不再受限制，人们可以进行数据的高速传输及资源的远距离共享，使用者可任意查找使用全球范围内最新最快的网络资源，开拓了人们的信息获取途径，改变了生活方式。
集成化发展
随着计算机技术的发展，计算机逐渐集成化方向发展，计算机应用技术也日益多元化。传统的计算机主要进行数据计算、处理及存储，将来，计算机的主要发展方向为信息传输。为了减少体积，提高便利度，计算机技术的集成化发展成为趋势。目前全世界范围内计算机应用技术的重点为如何实现多功能多样化。在未来的研究过程中，应注重计算机和多媒体技术同步的相辅相成结合发展，促进集成化发展。
智能化嵌入式发展
随着计算机应用技术的不断进步，计算机已具有了丰富的功能。准确的信息储存、智能化信息处理也在逐步实现。计算机应用技术逐步嵌入电气设备，以实现电气设备智能化控制。随着计算机应用技术的软件与硬件系统水平的提高，计算机应用性能得到了大大优化。在实际生活中，嵌入式计算机应用技术已得到广泛应用，如：电视机机顶盒、数字电视、网络冰箱等。
4结语
在当前时代下，计算机改变了人们的生活方式。但由于经济及技术水平等因素，与发达国家相比，我国的计算机及应用技术水平仍然较低。因此，我国应加大计算机科研资金投入，努力提高计算机及应用技术水平，争取赶超发达国家，促进信息全球化发展。
[参考文献]
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关于计算机发展的论文范文二：计算机信息技术发展方向探析
【摘要】
当前信息处理已经成为一种主要的社会活动，计算机技术对信息处理至关重要，计算机技术的发展决定着信息处理工作的效率。本文对计算机发展趋势进行了简单的介绍，并深入探讨了信息管理技术的发展方向。
【关键词】计算机;信息技术;发展方向
20世纪是科学技术迅速发展的世纪，在这一时期人类在科学技术方面取得了卓越的成就，形成了高技术领域和高技术产业，如电子信息、航天航空、生物技术等。在以上成就之中，以电子信息技术对经济和社会的影响最大。进入21世纪以来，电子信息技术进一步发展，揭开了信息经济时代的序幕。特别是互联网的普及，对人类社会生活产生了广泛而深刻的影响，人类的发展与电子信息技术已经密不可分。当前信息产业已经成为带动经济增长的核心动力，并在信息技术在推动传统产业的技术升级方面发挥着重要作用，可以说信息技术作为先进生产力的代表，促进了整个人类文明的进步。
1计算机的发展趋势
当今计算机科学发展趋势可以用高、广、快三个词进行概括，具体而言，主要表现在以下三个方面：
向“高”度发展
计算机性发展趋势的“高”主要包括两个内容：①指性能越来越高，主频频率不断提高是其主要表现。20世纪90年代，集成电路集成度已超过100万门，集成电路开始进入特大规模集成电路时期。随着RISC技术的成熟和普遍应用，CPU性能剧烈增长。有关统计数据显示，80年代CPU性能年增长率仅35%，而到90年代CPU性能年增长率达到60%。特别是近年来，CPU的发展更为迅速，如AMD发布的FX9590八核处理器，主频已经达到5GHz。②指计算机整体性能不断提高。计算机的数值计算、信息处理、实时控制、辅助设计、智能模拟等能力不断提高是其主要表现。以我国研制的神威蓝光超级计算机为例，其拥有万核CPU，存储容量高达200万GB，最高带宽达到，每秒峰值运算达千万亿次。
向“广”度发展
计算机向“广”度发展主要表现在计算机向各个领域渗透上。当前科学技术日新月异，计算机技术作为新技术的典型代表，其发展可以说是一日千里，当前，计算机与手机的结合，使其应用范围更为广阔，已经深入人们的日常生活。有观点认为，未来计算机的价格可能会向纸张一样偏移，并且将会在人们的生活中普及。成为人们生活中的普通品。
向“深”度发展
计算机向“深”度发展主要表现在信息的智能化发展上。互联网上的信息浩瀚，如何在这些浩瀚的信息中寻找到自己需要的信息是一个重要的问题，计算机未来的发展即是要将互联网浩瀚的信息进行分类，优化人机界面，最有效的满足人们的信息需求。目前，与人类 思维方式 相比，计算机“思维”的方式还较为低下。人类同计算机打交道主要通过语言、手势等方式，对于一般人而言，计算机应用难度仍然不小。随着互联网的快速发展，普通百姓对计算机的应用需求进一步扩大，这对计算机发展提出了更高的要求，计算机正进一步向智能化的道路发展。特别是近年来兴起的计算机世界虚拟现实技术，可以说是计算机向“深”度发展的典型。随着现代科学技术的进步，计算机智能化亦将飞速发展。
2信息技术的发展趋势
信息技术是一项综合性技术，对于管理和处理信息具有重要作用。随着信息技术的广泛应用，世界各国都注意到信息技术的巨大优势，致力本国信息化建设。
高速、大容量
在信息技术中，微电子技术与软件技术是其核心。当前集成电路的发展突飞猛进，不论是集成度、运算能力还是性能价格都在呈几何级数增长，有研究显示，集成电路的发展每年翻一倍，这带动了信息技术水平的不断提高。目前每个芯片上的元件都达到了上亿的数量，构成了系统级芯片(SOC)，整机与元器件之间的界限正在不断模糊，这使信息设备的功能大大提高，整机的质量不断变轻，体积越来越小，功耗越来越低。软件技术也正在以计算机为中心向网络为中心转变，特别是当前软件与集成电路设计的联系更为密切，芯片正在变为“固化”的软件，软件的地位得到了进一步提高。随着软件技术的发展，软件可以实现的功能也越来越多，“硬件软化”的趋势愈发显著，典型的如“软件无线电”、“软交换”等。另外，嵌入在硬件中的 操作系统 和开发工具软件也使软件逐渐突破了传统的计算机领域，加速了工业产品和民用产品的智能化，软件技术在推进信息化中的作用更加突出。
综合化
当前网络技术发展另一个趋势就是三网融合与宽带化。三网分别是计算机网、电话网、有线电视网，融合是指在数字化的基础上三网的技术走向和业务内容一致化，即电话网、有线电视网都应向互联网靠拢，三网融合不能简单的理解为计算机网、电话网、有线电视网合为一体。在三网融合中，IP协议和分组交换技术是基本特征。三网融合要求要重视业务变革，即由单向传输发展转变为以多媒体数据业务为主的交互式发展。三网融合势必会打破原有行业界限，促进产业重组和政策调整。
个人化
随着现代科技的发展，平板电脑、手机以及 其它 智能设备数量的不断增长，互联网上数据流量，尤其是多媒体信息的增加，对网络带宽提出了更高的要求，增大带宽势在必行。在广域网和城域网方面，全光网络技术兴起并迅速发展，典型的如以密集型光波复用(DWDM)技术，已经深入到生产和生活的各个方面。有人预测，到2016年，平均固定宽带速度至少会比目前宽带速度提升四倍，而且美妙通过互联网传输的视频将达到100万min以上。并且建立在第三代移动通信技术之上的移动互联网技术，正在推动着信息个人化的发展。互联网的应用开发也是一个趋势。一方面家用电气和个人信息设备如电视机、手机等都在向网络终端设备方向发展，网络终端设备日益多样化和个性化，以往以计算机上网为主的局面被打破，进一步满足了个人的需求。另一方面，电子商务、远程 教育 、网上娱乐技术的发展和运用日益成熟，对使用者的要求不断降低，特别是互联网数据中心(IDC)技术的应用，进一步完善了以互联网为主的社会化服务体系，使信息技术日益深入到社会生产、生活的方方面面，亦催生了新的网络经济。
3结语
计算机技术与信息技术作为世界上发展最快的技术，两者之间也存在着密切的关系。现代科学技术的快速发展加快了计算机技术和信息技术的不断升级换代，在未来计算机技术与信息技术将会进一步普及，人类亦将全面进入信息时代，未来全球最具活力的产业亦非信息产业莫属。
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无锡小呆
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孔雀凉凉
plc是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。下面是我为大家精心推荐的plc论文范文，希望能够对您有所帮助。
PLC概述及维护
摘要：针对在信号系统与外部接口设计中广泛使用的PLC，本文介绍了PLC的概况和使用中的常见问题处理。
Abstract: In view of the signaling system with exterior connection design in widespread used PLC, this article introduced PLC’s survey and frequently malfunctions.
关键词：PLC, 接口，故障，维修，地铁，信号
Key words: PLC, Interface, Malfunction，Maintenance, Subway，Signaling
中图分类号： U231+.7 文献标识码：A文章编号：
一、背景及基本概念
背景
在信号系统中的设计中，越来越多的使用PLC作为内部及外部接口的元器件，而接口的问题一直是设备调试、维护中比较难于掌握的。所以作为工程人员就需要对PLC的工作原理，及常见的问题有一定的了解。
基本概念
定义
PLC即可编程控制器PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER 的简称。国际电工委员会(IEC)颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC的结构及基本配置
一般讲，PLC分为箱体式和模块式两种。但它们的组成是相同的，对箱体式PLC，有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，当然按CPU性能分成若干型号，并按I/O点数又有若干规格。对模块式PLC，有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC的基本结构框图如下：
图1
一、CPU：
PLC中的CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每台PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路，
与通用计算机一样，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，还有外围芯片、总线接口及有关电路。它确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
CPU模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或控制开关。一般讲，CPU模块总要有相应的状态指示灯，如电源显示、运行显示、故障显示等。箱体式PLC的主箱体也有这些显示。它的总线接口，用于接I/O范本或底板，有内存接口，用于安装内存，有外设口，用于接外部设备，有的还有通讯口，用于进行通讯。CPU模块上还有许多设定开关，用以对PLC作设定，如设定起始工作方式、内存区等。
二、I/O模块：
PLC的对外功能，主要是通过各种I/O接口模块与外界联系的，按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入缓存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。
三、电源模块：
有些PLC中的电源，是与CPU模块合二为一的，有些是分开的，其主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源以其输入类型有：交流电源，加的为交流220VAC或110VAC，直流电源，加的为直流电压，常用的为24V。
四、底板或机架：
大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
PLC的通信及编程
PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其它智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。现在几乎所有的PLC新产品都有通信联网功能，它和计算机一样具有RS-232接口，通过双绞线、同轴电缆或光缆，可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。
当然，PLC之间的通讯网络是各厂家专用的，PLC与计算机之间的通讯，一些生产厂家采用工业标准总线，并向标准通讯协议靠近，这将使不同机型的PLC之间、PLC与计算机之间可以方便地进行通讯与联网。
PLC编程
PLC的编程语言与一般计算机语言相比，具有明显的特点，它既不同于高级语言，也不同与一般的汇编语言，它既要满足易于编写，又要满足易于调试的要求。目前，还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。如三菱公司的产品有它自己的编程语言，OMRON公司的产品也有它自己的语言。但不管什么型号的PLC，其编程语言都具有以下特点：
1. 图形式指令结构：程序由图形方式表达，指令由不同的图形符号组成，易于理解和记忆。系统的软件开发者已把工业控制中所需的独立运算功能编制成象征性图形，用户根据自己的需要把这些图形进行组合，并填入适当的参数。在逻辑运算部分，几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路的梯形图，很容易接受。如西门子公司还采用控制系统流程图来表示，它沿用二进制逻辑组件图形符号来表达控制关系，很直观易懂。较复杂的算术运算、定时计数等，一般也参照梯形图或逻辑组件图给予表示，虽然象征性不如逻辑运算部分，也受用户欢迎
2. 明确的变数常数：图形符相当于操作码，规定了运算功能，操作数由用户填人，如：K400，T120等。PLC中的变量和常数以及其取值范围有明确规定，由产品型号决定，可查阅产品目录手册。
3. 简化的程序结构：PLC的程序结构通常很简单，典型的为块式结构，不同块完成不同的功能，使程序的调试者对整个程序的控制功能和控制顺序有清晰的概念。
4. 简化应用软件生成过程：使用汇编语言和高级语言编写程序，要完成编辑、编译和连接三个过程，而使用编程语言，只需要编辑一个过程，其余由系统软件自动完成，整个编辑过程都在人机对话下进行的，不要求用户有高深的软件设计能力。
5. 强化调试手段：无论是汇编程序，还是高级语言程序调试，都是令编辑人员头疼的事，而PLC的程序调试提供了完备的条件，使用编程器，利用PLC和编程器上的按键、显示和内部编辑、调试、监控等，并在软件支持下，诊断和调试操作都很简单。
二、PLC维护
维护概述
一般各型PLC均设计成长期不间断的工作制。对于地铁维护人员来讲，是不需要更改PLC内部程序的。但是在调试期间就需要对相应动作进行修改。
查找故障的设备
PLC的指示灯及机内设备，有益于对PLC整个控制系统查找故障。编程器是主要的诊断工具，他能方便地连到PLC上面可以观察整个控制系统的状态。根据PLC厂家的不同编程器也有区别，有的是运行在PC上的软件，有的是一个专用的设备。
查找故障顺序
根据下列问题，并根据发现的合理动作逐个否定。一步一步地更换PLC中的各种模块,直到故障全部排除。所有主要的修正动作能通过更换模块来完成, 除了一把螺丝刀和一个万用电表外，并不需要特殊的工具。
1、PWR(电源)灯亮否?如果不亮，在采用交流电源的框架的电压输入端(98-162VAC或195-252VAC)检查电源电压;对于需要直流电压的 框架，测量+24VDC和0VDC端之间的直流电压，如果不是合适的AC或DC电源，则问题发生在PLC之外。如AC或DC电源电压正常，但PWR灯不亮，检查保险丝，如必要的话，就更换CPU框架。
2、PWR(电源)灯亮否?如果亮，检查显示出错的代码，对照出错代码表的代码定义，做相应的修正。
3、RUN(运行)灯亮否?如果不亮，检查编程器是不是处于PRG或LOAD位置，或者是不是程序出错。如RUN灯不亮，而编程器并没插上，或者编程器处于RUN方式 且没有显示出错的代码，则需要更换CPU模块。
4、BATT(电池)灯亮否?如果亮，则需要更换锂电池。由于BATT灯只是报警信号，即使电池电压过低，程序也可能尚没改变。更换电池以后， 检查程序或让PLC试运行。如果程序已有错，在完成系统编程初始化后，将录在磁带上的程序重新装入PLC。
在日常的维修活动中，可以根据故障统计来准备备品备件，并不需要准备整个PLC。掌握了故障判断方法后，可以进行针对性地更换，这样可以减少维修成本，增加维修效率。
三、总结
了解PLC的组成部分及工作原理，可以更加准确的对PLC进行故障判断，在系统设计和生产使用中要对该系统的设备消耗、元器件设备故障发生点有清楚的估计，可以减少安装调试、维修成本，延长PLC控制系统的寿命。
在信号设计过程中有过把系统改复杂的现象，如采用复杂的控制方式和设备来实现，本可以用简单装置来实现的控制，违背了经济、简单、实用的原则，并可能会增加故障率。另外我们在信号系统中大多使用PLC处理接口信息，所以在设计过程中要尽量将接口信息容易识别，这样在出现故障时，能够尽快判断故障的归属方，便于地铁的运营管理。
分析故障或处理故障时也要注意系统性，要综合的考虑系统的各个输入输出才能能准确地判断故障点。
浅析PLC控制技术
[摘要]PLC是Programmable Logic Controller的缩写,即可编程逻辑控制器。IEC对PLC的定义是:PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
[关键词]PLC技术发展现状发展趋势
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210064-01
一、PLC技术的概念
PLC即可编程控制器(Programmable logic Controller,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(International
Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”
二、PLC技术的发展历史
1968年,通用汽车对外公开招标,寻求新的电气控制装置,1969年,美国数字设备公司制成的首台plc,1971年日本从美国引进了PLC技术加以消化,由日本公司研制成功了日本的第一台PLC。从70年代初开始,不到三十年时间里,PLC生产发展成了一个巨大的产业,据不完全统计,现在世界上生产PLC及其网络的厂家有二百多家,生产大约有400多个品种的PLC产品。其中在美国注册的厂超过100家,生产大约二百个品种;日本有60～70家PLC厂商,也生产200多个品种的PLC产品;在欧洲注册的也有几十家,生产几十个品种的PLC产品PLC产品的产量、销量及用量在所有工业控制装置中居首位,市场对其需求仍在稳步上升。进入二十世纪九十年代以来,全世界PLC年销售额以达百亿美元而且一直保持15%的年增长的势头。
三、我国PLC技术的发展现状
我国研究PLC技术起步较晚,但发展速度较快。中国电力科学研究院自1997年开始研究PLC技术,主要考虑PLC技术用于低压抄表系统,传输速率较低。1998年开发出样机,并通过了试验室功能测试,1999年在现场进行试运行,获得了产品登记许可。1999年5月开始进行PLC系统的研究开发工作。主要对我国低压配电网络的传输特性进行了测试,并对测试结果进行了数据处理和分析,基本取得了我国低压配电网传输特性和参数,为进行深入研究和系统开发提供依据。2000年开始引进国外的PLC芯片,研制了2Mbps的样机,2001年下半年在沈阳供电公司进行了小规模现场试验,实验效果良好,并于6月20日在沈阳通过验收。验收委员会通过现场检测认为,该实验从中国配电网的实际传播特性出发,对电力线通信技术的理论、实际应用和工程技术进行了开创性研究,在国内率先研制成功2Mbps和14Mbps高速电力线通信系统,建立了我国第一个电力线宽带接入实验网络;实现了自家庭至配电开关柜的高速电力线数据通信,并将办公自动化系统延伸至家庭。该实验的成功标志着我国已经全面掌握了高速电力线通信的核心技术,具备了研制生产这种技术实用化设备的能力。据悉,今年年底以前将建成200户的试验网络。
我国工业控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,我国工业计算机系统行业已经形成。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
四、PLC的未来发展趋势
1.功能向增强化和专业化地方向发展,针对不同行业的应用特点,开发出专业化的PLC产品,以此来提高产品的性能和降低产品的成本,提高产品的易用性和专业化水平。
2.规模向小型化和大型化的方向发展,小型化是指提高系统可靠性基础上,产品的体积越来越小,功能越来越强;大型化是指应用在工业过程控制领域较大的应用市场,应用的规模从几十点扩展到上千点,应用功能从单一的逻辑运算扩展几乎能满足所有的用户要求。
3.系统向标准化和开放化方向发展,以个人计算机为基础,在Windows平台上开发符合全新一体化开放体系结构的PLC。通过提供标准化和开放化的接口,可以很方便地将PLC接入其它系统。
五、PLC技术的特点
1.配套齐全,功能完善,适用性强:PLC发展到今天,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制,CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
2.系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造:PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造周期大为缩短,同时维护变得容易起来。更重要的是可以使同一设备经过改变程序改变生产过程。
3.体积小,重量轻,能耗低:以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。
六、PLC应用中应注意的问题
PLC是专门为工业生产服务的控制装置,通常不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用。但是,当生产环境过于恶劣时,就不能保证plc的正常运行,因此在使用中应注意以下环境问题。
1.温度:PLC要求环境温度在0-55℃,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大,基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔;开关柜上、下部应有通风的百叶窗,防止太阳光直接照射;如果周围环境超过55℃,要安装电风扇强迫通风。
2.湿度:为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。
3.震动:应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10-55hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。
4.空气:避免有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中,并安装空气净化装置。
参考文献:
[1]钟肇新,可编程控制器原理与应用[M].广州:华南理工大学出版社,2000.
[2]储云峰,施耐德电气可编程序控制器原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2006.
[3]高勤,电器及PLC控制技术[M].北京:高等教育出版社,2002.
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