世界各大PLC廠商產品比較
世界各大PLC廠商高端產品比較
自1968年美國莫迪康( Modicon )公司發明 PLC (Programmable Logic Controller) 產品以來, 先后涌現了近千個品牌, 歷經 30多年的發展和淘汰, 目前就高端產品而言, 在整個 PLC 業界有以下幾家代表了最高的技術水平:
1. 美國 Rockwell 公司 – PLC5
相對與 Control Logix, PLC5 在機械和電氣性能上遠優于前者.在網絡與通訊方面, Control Logix 支持的網絡 PLC5 均支持; 而 PLC5 的網絡, Control Logix 不能完全支持,由于 Control Logix 是于 1998年底推出的, 由于產品發展的自然規律, 其智能化和特殊應用模板的種類要比 PLC5 少. 舉例來說, PLC5 有一種 Basic 模板可通過 Basic 編程以對一些第三方通訊接口通訊, 而 Control Logix 至今尚未推出.Control logix是AB公司為降低成本,所推出的’所謂的大型PLC’,其實為中小型PLC系統,該系統由于剛剛推出,產品的性能和指標很不成熟,特別強調的是:沒有真正意義的雙CPU系統.
Control logix是總線式的多任務處理器結構,同一槽架上能插多塊CPU,但由于是多任務處理器的機理,故雖然是多塊CPU,但每一塊CPU的工作內容并不一樣,也就是說,一塊CPU壞了,另一塊CPU并不能替代,導致輸入信號可以共享,但輸出信號卻不能同時控制.
鑒于此,AB公司的幾個人在一起,開發出”一段熱備切換程序”,以完成雙CPU的切換,但他們根本不能提供真正的切換時間(而其他公司可提供),這就是PLC業界所稱的”軟件切換”,很不可靠.
由于 AB 公司有很多的第三方廠商為其開發第三方通訊接口, 其系統的開放性很好但由于這些產品開發商均是基于 PLC5 或 SLC500 系列的硬件平臺上來進行開發造成目前 Control Logix 在系統開放性方面比 PLC5 差了很多
就近 3 年國內外的應用實績, PLC5 遠勝于 Control Logix
2. 美日合資 GE Fanuc 公司
GE Fanuc 公司的最高端產品應是 GE Fanuc 9070 系列
相對與更類似與日本產品的 GE Fanuc 9030 系列, 9070 在機械和電氣性能上遠優于前者在一些真正考核大型機標準的特性上, 如雙機熱備上 9070的性能要遠優于 9030
3. 德國 Siemens 公司
從發展角度來說, S7-400 系列應該已取代 S5 系列. 從模板種類, 網絡種類, 專用模板數量來說, S7-400 均接近 S5 系列. 然而從模板的可靠性角度分析, S5 的質量要遠勝于 S7-400. 這一點可以在 Siemens 本公司工程部在國外重大工程仍主推 S5 系列上可以看出.如99年7月,杭州四堡40萬噸污水廠業主要求用S7-400,而德國的系統集成商認為S5比S7可靠,結果系統還是選用S5系列.Siemens公司在國外的投標項目中,都選用S5.
4. 法國施耐德公司
該公司承認 Modicon TSX Quantum 系列為其最高端產品,可達到目前業界的最高水平.
二. 產品比較
1. 模塊帶電插拔能力
Rockwell AB PLC5, 所有模板不能帶電插拔
Rockwell AB Control Logix, IO模板可帶電插拔其他模板不能帶電插拔
GE Fanuc 9070, 所有槽裝模板不能帶電插拔
GE Fanuc 9030, 所有模板不能帶電插拔
Siemens S5, 所有模板不能帶電插拔
Siemens S7-400, IO模板可帶電插拔其他模板不能帶電插拔
Schneider Modicon TSX Quantum, 所有模板均能帶電插拔
2. 支持 IEC870-5 通訊規約的能力
Rockwell AB PLC5, 通過 Basic 模板或第三方模板
Rockwell AB Control Logix, 沒有 Basic 模板并且尚未有第三方模板的支持. 故應不能支持該規約
GE Fanuc 9070,可以
GE Fanuc 9030, 不詳
Siemens S5 系列, 可以
Siemens S7 系列,可以
Schneider Modicon TSX Quantum 系列, 可以
3. 雙機熱備的實現
Rockwell PLC5 系列
兩套主機系統互為備用. 主/從機之間采用電纜連接, 以實現數據同步交換互為備用的功能.
其優點是:
1. 采用類 Modicon 984 熱備模式,可靠性高
2. 所有主從機架上模板均能互備
3. 在實時性要求不高的場合有一定的成功應用業績
其缺點是:
1. 熱備切換需要用戶編程 – 使用和維護較復雜
2. 主從機通過電纜交換數據, 實時性較差,最快切換周期 49 ms
Rockwell Control logix系列
99年推出. 與 PLC5 的結構基本相同.
其優點是:
1. 采用類 Modicon 984 熱備模式,可靠性高
2. 所有主從機架上模板均能互備
其缺點是:
1. 熱備切換需要用戶編程 – 使用和維護較復雜
2. 尚未有成功的業績, 其可靠性不能保證
3. 采用單電源技術, 不是最可靠
GE Fanuc 9070 系列
GE 90-70的熱備系統必須使用冗余CPU模塊(IC697CPU780),熱備模塊(IC697RCM711),以及總線傳輸模塊(IC697BEM713).每次掃描,傳送一次數據.CPU切換時間多數情況之下是在一個周期內,大約20ms.
切換可通過自動,手動,及軟件實現.IC697CPU780用的是80386DX芯片,主頻為16MHz.CPU780不支持I/O中斷,時間中斷,VME集成槽架,閃存操作,STOP/IOSCAN模式.90-70的本地I/O及Genius I/O(遠程I/O)都可用于熱備系統.
(1) Genius I/O
熱備系統可以有一條或多條Genius I/O bus,任何GE的設備都可以連在上面,包括Genius blocks, Remote I/O Scanner.主PLC地址為31,備用PLC地址為30.
(2) 本地I/O
本地I/O并非熱備系統的一部分.可以選擇這些數據是否傳輸.
(3) Cable Connections
可以在熱備纜上連接6個機架,使用一種總線接收模塊.距離很近.
其優點是:
采用 Modicon 984 熱備模式, 可靠性較高
其缺點是:
1. 冗余的兩塊CPU,必須分別作配置, 使用不方便
2. 冗余用 CPU 為專用 CPU, 單機應用時無法使用,靈活性很差
3. RCM模塊與CPU之間不能有空槽, 組態麻煩
4. 主從機之間切換較慢, 典型的時間應在 60 ~ 80 ms左右
GE Fanuc 9030 系列
GE 90-30有兩種熱備方式.
1. 單機架CPU熱備
由于所有的90-30機架都只有一個CPU插槽,所以90-30只支持單CPU,要在單機架上實現雙CPU冗余,就必須在一個非CPU插槽上插一塊叫做PCM的模塊,以起到CPU的作用.
此種熱備方式的優點:除了價格上的優勢, 其余一無是處
缺點:
1) 90-30機架只支持單電源,所以一旦電源故障,雙CPU也就形同虛設.
2) 這種熱備方式的實現必須用C語言及Basic編程,十分不便
3) 很少應用實例.
2. 雙機架熱備.
這種熱備方式類似于Quantum.不過它的熱備模塊用的是Genius I/O通訊模塊.它的所有I/O均掛在Genius I/O上,主機架上沒有I/O.也就是說,Genius I/O同時起到I/O通訊和熱備數據交換的作用.
優點:價格便宜.
缺點:
1)Genius I/O數據交換速度比不上光纜.
2)推出不久,不夠成熟.
Siemens S5 系列
兩套主機系統互為備用. 主/從機之間采用電纜連接, 以實現數據同步交換互為備用的功能.
其優點是:
1. 采用類 Modicon 984 熱備模式,可靠性高
2. 所有主從機架上模板均能互備
3. 在實時性要求不高的場合有一定的成功應用業績
其缺點是:
1. 熱備切換需要用戶編程 – 使用和維護極復雜
2. 主從機通過電纜交換數據, 實時性較差
Siemens S7-400系列
真正的S7-400的熱備系統包括2塊電源,2塊CPU(S7 417-4H),4塊熱備同步子模塊(這是一種體積較小, 類似于PCMCIA卡的裝置,插在S7 417-4H的槽里,之間用光纜連接.
其優點是:
1. 采用光纜傳輸同步數據傳送速度很高
2. 所有主從機架上模板均能互備
其缺點是:
1. 熱備切換需要用戶編程 – 使用和維護極復雜
2. 幾乎在國外大型項目中無應用實績
Schneider Modicon TSX Quantum
作為熱備系統的發明者, Modicon 一直處于熱備系統的技術領先地位.其 584, 984 熱備系統的構想影響了整個 PLC 業界的熱備技術發展. 目前 Quantum 系列的熱備系統從技術角度來講, 無疑是最佳的方案.
其優點是:
1.熱備切換無需用戶編程 – 使用和維護極方便
2.熱備系統單機編程 – 和單機系統并無差別
3. 采用光纜同步傳送數據, 實時性極高
4. 主從切換時間在 13~48 ms 內
5. 主從機完全無擾切換
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