世界各大PLC厂商产品比较
世界各大PLC厂商高端产品比较
自1968年美国莫迪康( Modicon )公司发明 PLC (Programmable Logic Controller) 产品以来, 先后涌现了近千个品牌, 历经 30多年的发展和淘汰, 目前就高端产品而言, 在整个 PLC 业界有以下几家代表了最高的技术水平:
1. 美国 Rockwell 公司 – PLC5
相对与 Control Logix, PLC5 在机械和电气性能上远优于前者.在网络与通讯方面, Control Logix 支持的网络 PLC5 均支持; 而 PLC5 的网络, Control Logix 不能完全支持,由于 Control Logix 是于 1998年底推出的, 由于产品发展的自然规律, 其智能化和特殊应用模板的种类要比 PLC5 少. 举例来说, PLC5 有一种 Basic 模板可通过 Basic 编程以对一些第三方通讯接口通讯, 而 Control Logix 至今尚未推出.Control logix是AB公司为降低成本,所推出的’所谓的大型PLC’,其实为中小型PLC系统,该系统由于刚刚推出,产品的性能和指标很不成熟,特别强调的是:没有真正意义的双CPU系统.
Control logix是总线式的多任务处理器结构,同一槽架上能插多块CPU,但由于是多任务处理器的机理,故虽然是多块CPU,但每一块CPU的工作内容并不一样,也就是说,一块CPU坏了,另一块CPU并不能替代,导致输入信号可以共享,但输出信号却不能同时控制.
鉴于此,AB公司的几个人在一起,开发出”一段热备切换程序”,以完成双CPU的切换,但他们根本不能提供真正的切换时间(而其他公司可提供),这就是PLC业界所称的”软件切换”,很不可靠.
由于 AB 公司有很多的第三方厂商为其开发第三方通讯接口, 其系统的开放性很好但由于这些产品开发商均是基于 PLC5 或 SLC500 系列的硬件平台上来进行开发造成目前 Control Logix 在系统开放性方面比 PLC5 差了很多
就近 3 年国内外的应用实绩, PLC5 远胜于 Control Logix
2. 美日合资 GE Fanuc 公司
GE Fanuc 公司的最高端产品应是 GE Fanuc 9070 系列
相对与更类似与日本产品的 GE Fanuc 9030 系列, 9070 在机械和电气性能上远优于前者在一些真正考核大型机标准的特性上, 如双机热备上 9070的性能要远优于 9030
3. 德国 Siemens 公司
从发展角度来说, S7-400 系列应该已取代 S5 系列. 从模板种类, 网络种类, 专用模板数量来说, S7-400 均接近 S5 系列. 然而从模板的可靠性角度分析, S5 的质量要远胜于 S7-400. 这一点可以在 Siemens 本公司工程部在国外重大工程仍主推 S5 系列上可以看出.如99年7月,杭州四堡40万吨污水厂业主要求用S7-400,而德国的系统集成商认为S5比S7可靠,结果系统还是选用S5系列.Siemens公司在国外的投标项目中,都选用S5.
4. 法国施耐德公司
该公司承认 Modicon TSX Quantum 系列为其最高端产品,可达到目前业界的最高水平.
二. 产品比较
1. 模块带电插拔能力
Rockwell AB PLC5, 所有模板不能带电插拔
Rockwell AB Control Logix, IO模板可带电插拔其他模板不能带电插拔
GE Fanuc 9070, 所有槽装模板不能带电插拔
GE Fanuc 9030, 所有模板不能带电插拔
Siemens S5, 所有模板不能带电插拔
Siemens S7-400, IO模板可带电插拔其他模板不能带电插拔
Schneider Modicon TSX Quantum, 所有模板均能带电插拔
2. 支持 IEC870-5 通讯规约的能力
Rockwell AB PLC5, 通过 Basic 模板或第三方模板
Rockwell AB Control Logix, 没有 Basic 模板并且尚未有第三方模板的支持. 故应不能支持该规约
GE Fanuc 9070,可以
GE Fanuc 9030, 不详
Siemens S5 系列, 可以
Siemens S7 系列,可以
Schneider Modicon TSX Quantum 系列, 可以
3. 双机热备的实现
Rockwell PLC5 系列
两套主机系统互为备用. 主/从机之间采用电缆连接, 以实现数据同步交换互为备用的功能.
其优点是:
1. 采用类 Modicon 984 热备模式,可靠性高
2. 所有主从机架上模板均能互备
3. 在实时性要求不高的场合有一定的成功应用业绩
其缺点是:
1. 热备切换需要用户编程 – 使用和维护较复杂
2. 主从机通过电缆交换数据, 实时性较差,最快切换周期 49 ms
Rockwell Control logix系列
99年推出. 与 PLC5 的结构基本相同.
其优点是:
1. 采用类 Modicon 984 热备模式,可靠性高
2. 所有主从机架上模板均能互备
其缺点是:
1. 热备切换需要用户编程 – 使用和维护较复杂
2. 尚未有成功的业绩, 其可靠性不能保证
3. 采用单电源技术, 不是最可靠
GE Fanuc 9070 系列
GE 90-70的热备系统必须使用冗余CPU模块(IC697CPU780),热备模块(IC697RCM711),以及总线传输模块(IC697BEM713).每次扫描,传送一次数据.CPU切换时间多数情况之下是在一个周期内,大约20ms.
切换可通过自动,手动,及软件实现.IC697CPU780用的是80386DX芯片,主频为16MHz.CPU780不支持I/O中断,时间中断,VME集成槽架,闪存操作,STOP/IOSCAN模式.90-70的本地I/O及Genius I/O(远程I/O)都可用于热备系统.
(1) Genius I/O
热备系统可以有一条或多条Genius I/O bus,任何GE的设备都可以连在上面,包括Genius blocks, Remote I/O Scanner.主PLC地址为31,备用PLC地址为30.
(2) 本地I/O
本地I/O并非热备系统的一部分.可以选择这些数据是否传输.
(3) Cable Connections
可以在热备缆上连接6个机架,使用一种总线接收模块.距离很近.
其优点是:
采用 Modicon 984 热备模式, 可靠性较高
其缺点是:
1. 冗余的两块CPU,必须分别作配置, 使用不方便
2. 冗余用 CPU 为专用 CPU, 单机应用时无法使用,灵活性很差
3. RCM模块与CPU之间不能有空槽, 组态麻烦
4. 主从机之间切换较慢, 典型的时间应在 60 ~ 80 ms左右
GE Fanuc 9030 系列
GE 90-30有两种热备方式.
1. 单机架CPU热备
由于所有的90-30机架都只有一个CPU插槽,所以90-30只支持单CPU,要在单机架上实现双CPU冗余,就必须在一个非CPU插槽上插一块叫做PCM的模块,以起到CPU的作用.
此种热备方式的优点:除了价格上的优势, 其余一无是处
缺点:
1) 90-30机架只支持单电源,所以一旦电源故障,双CPU也就形同虚设.
2) 这种热备方式的实现必须用C语言及Basic编程,十分不便
3) 很少应用实例.
2. 双机架热备.
这种热备方式类似于Quantum.不过它的热备模块用的是Genius I/O通讯模块.它的所有I/O均挂在Genius I/O上,主机架上没有I/O.也就是说,Genius I/O同时起到I/O通讯和热备数据交换的作用.
优点:价格便宜.
缺点:
1)Genius I/O数据交换速度比不上光缆.
2)推出不久,不够成熟.
Siemens S5 系列
两套主机系统互为备用. 主/从机之间采用电缆连接, 以实现数据同步交换互为备用的功能.
其优点是:
1. 采用类 Modicon 984 热备模式,可靠性高
2. 所有主从机架上模板均能互备
3. 在实时性要求不高的场合有一定的成功应用业绩
其缺点是:
1. 热备切换需要用户编程 – 使用和维护极复杂
2. 主从机通过电缆交换数据, 实时性较差
Siemens S7-400系列
真正的S7-400的热备系统包括2块电源,2块CPU(S7 417-4H),4块热备同步子模块(这是一种体积较小, 类似于PCMCIA卡的装置,插在S7 417-4H的槽里,之间用光缆连接.
其优点是:
1. 采用光缆传输同步数据传送速度很高
2. 所有主从机架上模板均能互备
其缺点是:
1. 热备切换需要用户编程 – 使用和维护极复杂
2. 几乎在国外大型项目中无应用实绩
Schneider Modicon TSX Quantum
作为热备系统的发明者, Modicon 一直处于热备系统的技术领先地位.其 584, 984 热备系统的构想影响了整个 PLC 业界的热备技术发展. 目前 Quantum 系列的热备系统从技术角度来讲, 无疑是最佳的方案.
其优点是:
1.热备切换无需用户编程 – 使用和维护极方便
2.热备系统单机编程 – 和单机系统并无差别
3. 采用光缆同步传送数据, 实时性极高
4. 主从切换时间在 13~48 ms 内
5. 主从机完全无扰切换
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