1.可編程序控制器的英文為Programmable Logic Controller，在二十世紀70-80年代一直簡(jiǎn)稱(chēng)為PC。由于到90年代，個(gè)人計算機發(fā)展起來(lái)，也簡(jiǎn)稱(chēng)為PC;加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國AB公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器(PLC-Programmable Logic Controller)，為了方便，仍簡(jiǎn)稱(chēng)PLC為可編程序控制器。有人把可編程序控制器組成的系統稱(chēng)為PLC可編程控制系統，強調可編程序控制器生產(chǎn)廠(chǎng)商向人們提供的已是完整的系統了。

2.PLC的發(fā)展歷史及市場(chǎng)情況

　 2.1 PLC的發(fā)展歷史1968年美國GM(通用汽車(chē))公司提出取代繼電器控制裝置的要求，第二年美國數字公司研制出了第一代可編程序控制器，滿(mǎn)足了GM公司裝配線(xiàn)的要求。隨著(zhù)集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，現在已有第五代PLC產(chǎn)品了。在以改變幾何形狀和機械性能為特征的制造工業(yè)和以物理變化和化學(xué)變化將原料轉化成產(chǎn)品為特征的過(guò)程工業(yè)中，除了以連續量為主的反饋控制外，特別在制造工業(yè)中存在了大量的開(kāi)關(guān)量為主的開(kāi)環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作號按照時(shí)序動(dòng)作;另外還有與順序、時(shí)序無(wú)關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護動(dòng)作的控制;以及大量的開(kāi)關(guān)量、脈沖量、計時(shí)、計數器、模擬量的越限報警等狀態(tài)量為主的—離散量的數據采集監視。由于這些控制和監視的要求，所以PLC發(fā)展成了取代繼電器線(xiàn)路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中，逐漸形成了PLC、DCS與IPC三足鼎立之勢，如表1，還有其它的單回路智能式調節器等在市場(chǎng)上占一定的百分比。 　

   在80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(cháng)率一直保持為30~40%。由于PLC機聯(lián)系處理模擬能力和網(wǎng)絡(luò )方面功能的進(jìn)步，擠占了一部分DCS的市場(chǎng)(過(guò)程控制)并逐漸壟斷了污水處理等行業(yè)，但是由于工業(yè)PC(IPC)的出現，特別是近年來(lái)現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展，IPC和FCS也擠占了一部分PLC市場(chǎng)，所以近年來(lái)PLC增長(cháng)速度，總的說(shuō)是漸緩。目前全世界有200多廠(chǎng)家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，主要應用在汽車(chē)(23%)、糧食加工(16.4%)、化學(xué)/制藥(14.6%)、金屬/礦山(11.5%)、紙漿/造紙(11.3%)等行業(yè)。

   2.2 PLC的市場(chǎng)情況

國內PLC生產(chǎn)廠(chǎng)約30家，但沒(méi)有形成頗具規模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿制、來(lái)件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)，因此可以說(shuō)PLC在我國未形成制造產(chǎn)業(yè)。作為原理、技術(shù)和工藝均無(wú)尖端技術(shù)難度的產(chǎn)品，只要努力，是能形成制造產(chǎn)業(yè)的。

在PLC應用方面，我國是很活躍的，近年來(lái)每年約新投入10萬(wàn)臺套PLC產(chǎn)品，年銷(xiāo)售額30億元人民幣，應用的行業(yè)也很廣。但是與其它國家相比，在機械加工及生產(chǎn)線(xiàn)方面的應用，還需要加大投入。我國市場(chǎng)上流行的有如下幾家PLC產(chǎn)品:

(1) 施耐德公司，包括早期天津儀表廠(chǎng)引進(jìn)莫迪康公司的產(chǎn)品，目前有Quantum、Premium、Momentum等產(chǎn)品;

(2) 羅克韋爾公司(包括AB公司)PLC產(chǎn)品，目前有SLC、Micro Logix、ControlLogix等產(chǎn)品;

(3) 西門(mén)子公司的產(chǎn)品，目前有S7-200CN、S7-300、S7-400系列產(chǎn)品;

(4) GE公司的產(chǎn)品;日本歐姆龍、三菱FX系列、富士、松下等公司產(chǎn)品。

    PLC的市場(chǎng)的潛力是巨大的，不僅在我國，即使在工業(yè)發(fā)達的日本也有調查表明，PLC配套的機電一體化產(chǎn)品的比例占42%，采用繼電器、接觸器控制尚有24%。所以說(shuō)，需要應用PLC的場(chǎng)合還很多，在我國就更是如此了。

從技術(shù)創(chuàng )新的角度看，我國大中型企業(yè)還要大力發(fā)展CIMS(計算機集成制造系統)，在機械制造廠(chǎng)要形成FMS柔性制造系統，PLC是基礎，所以PLC市場(chǎng)是廣闊的。

PLC具有穩定可靠、價(jià)格便宜、功能齊全、應用靈活方便、操作維護方便的優(yōu)點(diǎn)，這是它能持久的占有市場(chǎng)的根本原因，我們下面重點(diǎn)闡述幾個(gè)問(wèn)題，并研究其發(fā)展趨勢。

3.PLC的硬件和軟件

　3.1 PLC的分類(lèi)PLC在90年代已經(jīng)形成微、小、中、大、巨型多種PLC。按I/O點(diǎn)數分，可分為:

      微型PLC: 32 I/O    

      小型PLC: 256 I/O

      中型PLC: 1024 I/Ol 

      大型PLC: 4096 I/O 

　　  巨型PLC: 8195 I/O

    近年來(lái)有單機支持300回路和65000點(diǎn)I/O的大型系統對應中型PLC以上，均采用16位~32位CPU，微、小型PLC原采用8位CPU，現在根據通訊等方面要求，有的也改用16位~32位CPU。由于

 

I/O64點(diǎn)以下PLC銷(xiāo)售額占整個(gè)PLC的47%，64點(diǎn)~256點(diǎn)的占31%，合計位整個(gè)PLC銷(xiāo)售額的78%，所以對微、小型PLC應多加研究。

   3.2 PLC的硬件PLC控制器本身的硬件采用積木式結構，各廠(chǎng)家產(chǎn)品結構大同小異。以日本歐姆龍C200HE為例，為總線(xiàn)模板框式結構，基本框架(CPU母板)上裝有CPU模板，其它槽位裝有I/O模板;如果I/O模板多時(shí)，可由CPU母板經(jīng)I/O擴展電纜連接I/O擴展母板，在其上裝I/O模板;另一種方法是配備遠程I/O從站等。這些都說(shuō)明了PLC廠(chǎng)家將硬件各部件均向用戶(hù)開(kāi)發(fā)，便于用戶(hù)選用，配置成規模不等的PLC，而且這種硬件配置的開(kāi)放性，為制造商、分銷(xiāo)商(代理商)、系統集成商、最終用戶(hù)帶來(lái)很多方便，為營(yíng)銷(xiāo)供應鏈帶來(lái)很大便利，這是一大成功經(jīng)驗。

PLC內的I/O模板，除一般的DI/DO、AD/DA模板外，還發(fā)展了一系列特殊功能的I/O模板，這為PLC用于各行各業(yè)打開(kāi)了出路，如用于條形碼識別的ASCII/BASIC模板，用于反饋控制的PID模板，用于運行控制、機械加工的高速計數模板、單軸位置控制模板、雙軸位置控制模板、凸輪定位器模板、射頻識別接口模板等，這在以后還會(huì )有很大發(fā)展。另外在輸入、輸出的相關(guān)元件、強干擾場(chǎng)合的輸入、輸出電隔離、地隔離等方面也會(huì )更加完善。

PLC中的CPU與存儲器配合，完成控制功能。它與DCS系統處理溫度、壓力、流量等參數的系統不同，采用快速的巡回掃描周期，一般為0.1~0.2s，更快的則選用50ms或更小的掃描周期。它是一個(gè)數字采樣控制系統。

    3.3 PLC的軟件為了完成控制策略，為了替代繼電器，使用戶(hù)等完成類(lèi)似繼電器線(xiàn)路的控制系統梯形圖，而編制了一套控制算法功能塊(或子程序)，稱(chēng)為指令系統，固化在存貯器ROM中，用戶(hù)在編制應用程序時(shí)可以調用。指令系統大致可以分為兩類(lèi)，即基本指令和擴展指令。細分一般PLC的指令系統有:基本指令、定時(shí)器/計數器指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉換指令、BCD運算指令、二進(jìn)制運算指令、增量/減量指令、邏輯運算指令、特殊運算指令等，這些指令多是類(lèi)似匯編語(yǔ)言。湖南PLC編程提醒你：PLC還提高了充足的計時(shí)器、計數器、內部繼電器、寄存器及存貯區等內部資源，為編程帶來(lái)極大方便。

4.涵蓋內容

  隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步，勞動(dòng)生產(chǎn)力成本的提高，競爭壓力的增大，自動(dòng)化生產(chǎn)流水線(xiàn)受越來(lái)越多企業(yè)的追捧，從而衍生出一批又一批的電氣自動(dòng)化公司，內容包括:PLC編程、觸摸屏編程、步進(jìn)電機調試、伺服電機調試等。