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　自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)取代传统继电器控制装置以来，PLC快速发展在世界各地得到了广泛应用。随着工厂自动化程度的不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大，近年来PLC在工业发达国家的增长速度放缓，但在中国等发展中国家的增长十分迅速，2017年PLC市场在全球取得16.6%的增长。
　　与此同时，PLC的功能也不断完善，随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，如今PLC不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图像显示的发展，使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。如何灵活配置PLC真正实现工业互联智能化的背后支撑，本文以高性能模拟技术提供商ADI公司的PLC解决方案举例，说明如何借助ADI公司的放大器、数据转换、信号处理和电源技术以及专业经验，实现高分辨率、低噪声的工业PLC系统。
工业PLC系统设计考虑和主要挑战
　　通常而言，PLC系统由电源、CPU和多个模拟及数字I/O模块组成，可控制、执行和监控复杂的机器变量。PLC设计用于多输入和输出配置，具有扩展的温度范围、卓越的电噪声抑制性能、抗震性和抗冲击能力。PLC系统包括电源、控制和通信模块以及多种模拟输入、模拟输出、数字输入和数字输出模块。为了获得合适的PLC系统设计，设计人员必须考虑许多不同的系统要求，包括精度、带宽和输入范围等。此外，还需要考虑以下系统因素：
　　1、对于TC (热电偶)和RTD，模拟输入类型和范围可低至±10 mV;对于执行器控制器可高至±10 V—或者过程控制系统中的4 mA至20 mA电流。
　　2、模拟输出类型和范围通常包括±5 V、±10 V、0 V至5 V、0 V至10 V、4 mA至20 mA和0 mA至20 mA，有时需要超量程能力。
　　3、输入/输出模块分辨率和精度的典型范围为12位至16位，工业温度范围内的精度为0.1%。
　　4、与不同现场总线连接。
　　5、隔离;系统电源模块和低功耗电子器件之间;输入和输出之间;I/O和中央控制单元之间;隔离等级范围为1 kV至2.5 kV。
　　6、模拟输入/输出和电源输入保护：故障条件电压或电流和EMC考虑因素，包括电涌、快速脉冲瞬变和ESD。
　　7、随着电路板尺寸的减小，功效比、热管理和散热将成为小型化器件一个日益重要的问题。
　　另外，更多的通道或节点需要置于相同的空间中，因而要求采用高密度系统，必须减小器件尺寸。这意味着外壳更小，从而带来电源管理和散热难题，因此需要通过集成动态电源控制实现智能电源管理的解决方案。
　　PLC应用系统典型的信号链设计
高集成度高灵活性的PLC系统应该这样设计
　　以前实现这类I/O系统需要大量高性能分离式元件，由此产生的是庞大且昂贵的系统。近来，集成技术的进步使得系统设计人员能够采用尺寸更小、功耗更低、成本更低的解决方案，
　　其性能与那些大型系统不相上下。持续的技术进步要求既能不断促进这些解决方案集成，同时还提高其性能和诊断能力。ADI公司提供面向市场定制的解决方案，以便简化设计过程。这些解决方案采用业界领先技术，并提供众多设计选项，从采用分立器件的实施方案到全集成式解决方案应有尽有。
　　此外，目前很多传统工业自动化或者过程控制系统，其物理层的实现拥有大量的I/O的接口，包括了模拟和数字的输入输出。I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件，它是直接连接现场仪表和整个控制单元当中的纽带。而一旦客户新增需求或者设备替换生产数字或者系统发生变化，大量的I/O接口就需要整体调整或迁移，整个工作繁琐且耗时耗力。针对整个模块量输入模块，ADI新推出的AD411X(AD4111，AD4112)系列产品，集成了多重保护功能，同时提供相应的电源解决方案。在应用过程中，基本上是24V输入、5V输出的电源架构。AD411X产品每个通道都可以任意地定义为数字量的输入输出，或者模拟量的输入输出，所以把它叫做软件定义I/O。

 IC670ALG620 RTD, 4 Channel, Isolated 3 wire

IC754VBI06MTD View Intermediate 6 inch Mono Touch DC Blank

IC800SLCIZ030 Interface cable to connect any 30 Watt to 750 Watt SL series amplifier to terminal block. 3 meters

MSI-PROD-10 Product Management Clients 10 Pack

SLC/1746 System 1746-NI16V (16) ANALOG INPUT MODULE, +/- 10V DC

PLC-5/1771 System 9399-PLC5UM PLC 5, 6200 SERIES CONFIG. + MAINT. USER MANUAL

Process Control 1757-UPGSIFM UPGRADE GEC GEM80 PLC QUICKBUILDER I/F

Operator Interface 2711-K5A20L1 PV550 MONOCHROME KEY, ENET & RS232 PRINT

Support 6223-5VDMS 6223-5VDM 6200 SERIES VAX SW SUPPORT RENEWAL

Support 9358-BPC30S SUPT RENEWAL CONTRACT FOR 9358BPCNT30ENE

 Support F1771-IRSERB FIRMWARE UPGRADE FOR 1771-IR I/O MODULE

RSI Software Products 9324-RLD0U3ESE RSLOGIX 5000 SERVICE ED TO STD UPG, ESP

RSI Software Products 9301-2SE350KOU2R RSVIEW32 RUNTIME 1500-100K UPGRADE OUT-SUPT (KO)

RSI Software Products 9358-HSTS2500U4R UPGRADE: OUT-SUPT: HISTORIAN 5K TO 70K TAG

Motion Control 8720SM-015S2ECS4 15 KW/48 AMP, 380 VAC, AC MOTOR WITH SNS60,+MPL

829-2-AC Thumbwheel Assembly. 2 Digit, AC Logic. Dust Seal

IC200MDL632 INPUT 125VDC POS/NEG LOGIC ISO 16PT

IC697CPX928RR CPU, 96MHz, 12K discrete I/O, 6M byte fixed user memory

MTR-1324-E-D-E-SRR Stepping Motor Nema34 3A Encoder Splashproof

Z44C746453-002 Alpha PSM series power supply module interface cable. Use with built-in lithium battery or when no encoder battery is used. (200 mm) Alpha PSM series power supply module interface cable. Use with built-in lithium battery or when no encoder battery is

 20BD096A3AYNAND0 PowerFlex 700 AC Drive 96 A 75 Hp 20B

20G11NC8P7JA0NNNNN PowerFlex 755 AC Packaged Drive

22F-RF012-BL PowerFlex 4M EMC Filter Kit

Quantum Programming Cable 编程电缆

294E-FD1P5P-G1-SB Variable Frequency Drive

S8PS-60024C 100-240VAC,容量：600W输出 25A 正面安装型，有过热保护，内带风扇

1756-ENBT 以太网通信接口模块

PXIe-6555

PCI-1603

9373CPSU-0010 YM-2531BAR

 P5PL2-E

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PCIE-H610-R10

1492-PDME1141 115 A Enclosed Power Distribution Block

高速计数模块 6ES7 450-1AP00-0AE0 FM450 高速计数模块 500kHz,2 通道

2098-DSD-010-SE Ultra 3000 1kW with SERCOS Servo Drive

G-0017 Foot Switch Splitter (for 4-port NT only)

GFK-2098 IC697VRD008, RTD/Strain Bridge Module

IC220PWR013 SEGMENT TERMINAL, FUSED 24VDC W/DIAG (REQUIRES 1 IC220TBK087)

IC647DNP010 "DNP3 Master Protocol for 10,000 points"

 IC647S2GC S2G:SECS-II

IC693MDL632LT 125 Vdc Input (8 Points) (LT)

IC756DVE000E-99 EO GECK (Graphical Editor Construction Kit) - Unix, English, Version 9 .9

MSI-QUAL-10-43 Quality Mang Clients 10 Pack-43

PLC-5/1771 System 1771-ASB PLC-2,-3,-5, REMOTE I/O ADAPTER MODULE

Distributed I/O 1790D-0B16 DNET LDX I/O, 24VDC, 16 SOURCE OUT BASE, D-SHELL

Communications 6628-A5 WDLAN-EPR F001 ETHERNET ADAPTER CARD (XT/AT)

Operator Interface 2711E-UK12EK10 PANELVIEW 1200E KEYPAD TO 1000E KEY MIGRATION KIT

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RSI Software Products 9301-2SE3400ITU5 RSVIEW32 RUNTIME 5K-32K UPGRADE IN-SUPT (IT)

RSI Software Products 9371-RSWDI1 RSWIRE DESIGNER IEC STANDALONE PROF PACK

Motion Control 1326AB-B420E-M2K4L MOTOR,SERVO,460V,5.0NM,3000RPM,MULTI,BRK,IP67

2225-LV Greyline OS, 4 Line, (20) 4MM Chars, LCD. ASCII /Serial Interface, 10-30 VDC, NEMA 4

HE800ACC512 DIN-rail mount Terminal Block, 12-pin. Compatible with most SmartStack Analog I/O.

IC693ACC318 Connector Kit, 24 Pin, Qty (10), Ribbon Type (For MDL654, 655, 752, 753)

QPK3D200L2P 6" Monochrome, TCP Label, 24Vdc, UL,cUL,CE,UL1604

TGT-000A-4-0RR Target 4-Axis Motion Control Module

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