亳州西门子一级代理

电力载波通讯PLC行业及芯片的分析

关键字：电力载波   通讯   PLC  

电力载波通讯PLC,是指现有电力线上进行模拟信号和数据载波通讯Power Line Communication.随着技术的进步,人们在这一领域进行了长时间的大量的研究和试验.近几年来PLC已在家庭视音频和电力抄表等方面取得重大突破,并给相关企业带来了良好的经益。本文就PLC行业及芯片类别进行分析。

　　从通讯距离主要可分为长(1000M以上)、中（200M-1000M）、短（200以下）三类。

　　从通讯信号可分为模拟（因网络环境等原因，其产品使用已失败，其研发也几乎停止）和数字两种，目前成功应用的主要是数字通讯。而数字通讯又分为宽带（1Mbps以上）和窄带（1Mbps以下）。宽带（1Mbps以上）的技术和芯片主要应用于Internet的接入、家庭视音频和数据传输等。窄带（1Mbps以下）的技术和芯片主要应用于电力抄表、远程控制等。

　　以上两项技术已进入实用阶段，并收到了较好的社会经济效益。下面先分析宽带（1Mbps以上）的技术和芯片：

　　宽带（1Mbps以上）的技术和芯片主要解决近距离的视音频和数据传输，在国外这方面的研究已有十几年的历史，并取得了很大的成功；国内虽有机构一直在跟踪研发此类产品，但一直没有任何结果，即没有任何产品推出。国外成功的企业也只有为数不多的几家，它们主要是：美国的Inbbblon、英国的POEM-TECH(Siconnect)、西班牙的DS2、法国的Spidcom和日本的松下。这些企业所推出的芯片带宽有14Mbps、22Mbps、85Mbps、200Mbps

　　1、Inbbblon

　　美国本土上市公司，行业，去年完成5300万美金销售。主要产品为14Mbps、85Mbps、200Mbps； 于2002年开始销售，目前国内销价分别为$6、$9、$14，前期主要是接入市场，典型终端用户中电飞华约20万用户，但因故障率高而停止，现转入家庭市场。

　　2、POEM-TECH       

　　英国公司产品为22Mbps、200Mbps(09上市)，2006年开始销售，2007年进入中国，芯片价格约$5,在中国深圳设有科瑞华公司为其提供技术服务，介入门槛低。

　　3、DS-2

　　西班牙公司产品为200Mbps,2005年产品开始销售，06年营业额为约1000万美金，07年不详。主要是对欧洲电信的IPTV用户销售,在国内销售价约$13,但几万美金的入门费，使国内企业无法忍受。

　　4、Panasonic

　　仅仅在销售190Mbits的成品，并没有芯片的销售

　　5、Spidcom

　　法国公司产品为224Mbps ,2006年开始销售，2007年进入中国，目前占市场份额还很小，在反映效果不好。

　　上述主流公司的产品性价对比如下：

PLC行业前景分析

 PLC是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。 其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行运算、 控制、记录等操作指令,并可以将存储内容通过数字或模拟量等形式进行输入或输出来控制工业生产过程。 该种技术是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其解决了传统控制系统内接线复杂、 可靠性低、 耗能高以及灵活性较差等缺点,因此近年来被广泛应用于电气自动化中。

Plc控制系统的特点与优点：

   由于PLC控制系统用内部已定义的辅助继电器替换了传统的机械触电继电器,并去掉了原来的连接导线而代之以内部逻辑关系,因此,该类继电器的节点变位时间可以近似的认为为零,无需考虑传统继电器的返回系数;可靠性强。 该种控制系统的抗干扰能力远远高于传统继电器技术,能够适合于较为复杂的工业环境;操作简单。该种控制技术采用简单的指令形式,往往采用些形象、 直观的简单程序来适应现场操作人员往往参差不齐的电气技术。目前广泛使用的的检测方法有plc控制，继电器控制，单片机控制等。其中plc检测控制系统应用为广泛。因为其具有以下特点：

（1）可靠性

Plc不需要大量的活动元件和连线电子元件。它的连线打打减少。与此同时，系统的维修简单，维修时间短。Plc采用了一系列可靠性设计的方法进行设计。例如：冗余的设计。断电保护，故障诊断和信息保护及恢复。

Plc有较高的易操作性。它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生操作的错误。

Plc是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。采用了精简化的编程语言。编程出错率大大降低。

（2）易操作性

对plc的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找，然后进行更改。

Plc有多种程序设计语言可供使用。用于梯形图与电气原理图较为接近。容易掌握和理解。

Plc具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快找到故障的部位。

（3）灵活性

Plc采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用而拓展。

操作十分灵活方便，监视和控制变量十分容易。

以上特点使用plc控制系统具有可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强，运行稳定等诸多优点今后plc控制系统还会得到更广泛的使用。

PLC技术发展呈现新的动向：

1：产品规模向大、小两个方向发展 大：I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。小：由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。

2：PLC在闭环过程控制中应用日益广泛

3：不断加强通讯功能

4：.新器件和模块不断推出 的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。

5：编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化 有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有的PLC指令系统

6：发展容错技术 采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。

7：追求软硬件的标准化。

PLC的应用领域

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。

（1）开关量的逻辑控制

　　这是PLC基本、广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

（2）模拟量控制

　　在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。

（3）运动控制

　　PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

（4）过程控制

　　过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

（5）数据处理

　　现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

（6）通信及联网

 PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

 PLC发展前景：

PLC的应用领域仍在扩展，在中国，PLC的应用范围已从传统的产业设备和机械的自动控制，扩展到以下应用领域：中小型过程控制系统、远程维护服务系统、节能监视控制系统，以及与生活关连的机器、与环境关连的机器，而且均有急速的上升趋势。值得注意的是，随着PLC、DCS相互渗透，二者的界线日趋模糊的时候，PLC从传统的应用于离散的制造业向应用到连续的流程工业扩展.为了能够更广泛的适应未来各种工业生产过程中控制场所的需要,PLC控制系统作为自动化控制网络和国际通用网络的重要部分其产品将会更加丰富,规格也会更加齐全,并将在人类电气自动化发展过程中发挥更加广泛的作用。