2、工业自动化技术的演变与未来趋势

工业自动化技术的演变与未来趋势

1. 工业自动化技术的世代演变

工业自动化技术经历了多个世代的发展，每一代的更迭都伴随着旧技术无法满足新需求，以及新技术的出现以应对这些新需求。下面以 FLASHER 为例，看看它在不同世代自动化技术中的演变。

1.1 第一代：硬接线继电器时代

在 20 世纪 50 年代左右的第一代 FLASHER 中，控制器通常是由硬接线继电器元件构成的电路。为了实现 LED0 亮起状态与所有灯熄灭状态之间的转换，还使用了一个额外的内部继电器元件 OFLO。即使没有额外的延迟元件，通过缓慢切换继电器，也能实现所需的“跑马灯”效果。
假设供应商有三种不同操作模式的产品：
- 灯以追逐下降模式闪烁；
- 所有灯同时闪烁；
- 灯以追逐上升模式闪烁。

每种操作模式都需要单独的继电器电路。

1.2 第二代：可编程逻辑控制器（PLC）时代

第二代产品中，硬接线继电器或固态逻辑电路被通用计算设备（如微控制器）或专用设备（如可编程逻辑控制器 PLC）所取代。控制逻辑由软件实现，而非固定硬件。
PLC 具有灵活的架构，其输入和输出模块（I/O 模块）数量可变，可以根据特定应用的需求添加到中央处理单元（CPU）上，以连接输入数据源和输出数据目的地（如灯）。例如，图 2 - 2 中的 PLC 只有一个带有八个逻辑输出的输出模块，其中四个被使用。
CPU 运行实现系统所需逻辑行为的程序，因此创建具有新功能的设备无需设计新的电路板。通过编程可以实现不同的行为，硬件部分保持不变，这意味着生产成本更低、维护更方便。同时，使用基于 PLC 的控制器还能更快速地引入新