浅谈PLC的发展

来源:用户上传      作者: 潘汝涛

　　摘 要： PLC诞生在20世纪60年代末期，在此以后PLC得到了不断的发展，随着工业技术的推动还将会更加完善。PLC由于具有结构简单，抗干扰能力强，使用方便、编程简单等特点，已成为现代工业自动化的三大支柱之一。
　　关键词： PLC 发展过程 发展趋势
　　
　　一、引言
　　PLC是英语Programmable Logic Controller的简写，中文全称为可编程逻辑控制器。国际电工委员会（IEC）1987年2月对它的定义是：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”
　　二、PLC的发展过程
　　PLC诞生在20世纪60年代末期，PLC第一次被提出，设计这样一个器件的主要目的是为了降低当时使用复杂的继电器控制的电机控制系统的巨额成本。美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，随后美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。PLC的发展过程可以划分为以下几个阶段。
　　第一阶段（1969―1972年）：数字电路构成的形PLC阶段。其装置主要由分立元件和中小规模集成电路组成，仅可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。代表产品有：美国研制的世界上第一台PDP-14/L，日本立石电机公司的SCY-022，日本北辰电机公司的HOSC-20。
　　第二个阶段（1973―1975年）：微处理器构成的实用产品阶段。20世纪70年代出现了微处理器，很快被引入可编程序控制器，使PLC成为真正具有计算机特征的工业控制装置。代表产品有：美国GE公司的LOGISTROT，德国SIEMENS公司的SIMATIC S3、S4系列，日本富士电机公司的SC系列。
　　第三个阶段（1976―1983年）：大规模应用的成熟产品阶段。20世纪80年代初，PLC在先进工业国家中已获得了广泛的应用。1982年，大量应用PLC的工业厂家占美国重点工业行业厂家总数的82%。代表产品有：美国GOULD公司的M84、484、584、684、884，德国SIEMENS公司的SIMATIC S5系列，日本三菱公司的MELPLAC-50、550。
　　第四个阶段（1983―现在）：通用的网络产品阶段。近年来可编程控制器发展的一个重点是网络功能。代表产品有：美国GOULD公司的A5900，德国西门子公司的S7系列。
　　三、PLC的发展趋势
　　20世纪末期，工业技术的飞速发展大大推动了PLC在各个方面的发展，PLC的发展进入到了一个新的阶段，PLC的发展特点是更加适应于现代工业的需要。PLC的发展正朝着高性能和多品种方向发展，发展趋势将是进一步朝着大存高速度、大储容量、多品种、规范化、低价格、联网通信能力等方面的发展。其发展趋势主要有以下几个方面。
　　1.向大存储容量方向发展。传统的PLC内存容量一般为1―16K，在某些复杂的控制上是不够的，需要通过扩展来达到要求而新型PLC的容量已达到64K。今后随着PLC工艺技术的不断发展，PLC的内部存储能力将会进一步扩大。
　　2.PLC的高性能化。进一步提高CPU的性能，加快PLC执行程序的速度并加强继电、定时、中断功能。
　　3.向多品种方向发展和提高可靠性（超大型和超小型）。很多厂家推出高速度、高性能、小型、特别是三菱的fxos14点（8个24vdc输入，6个继电器输出），其尺寸仅为58mm×89mm，仅比信用卡几大一点，而功能却有所增强。
　　4.产品更加规范化、标准化（硬件、软件兼容的PLC）。以前PLC的软硬件体系结构是封闭的，各个厂家使用的组态、寻址、语文结构不一致，使各种PLC互不兼容。国际电工协会（IEC）在1992年颁布了IEC1131-3《可编程序控制器的编程软件标准》，为PLC产品的规范化、标准化提供了前提。
　　5.加强联网和通信的能力。在工业控制系统中，对于多控制任务的复杂控制系统，不可能单靠增大PLC的输入、输出点数或改进机型来实现复杂的控制功能。要想使多台PLC之间能联网工作，在硬件方面要增加通信模块、通信借口、终端适配器、网卡、集线器、调制解调器、缆线等设备或器件;在软件方面要按特定的协议，开发具有一定功能的通信程序和网络系统程序，对PLC的软件、硬件进行统一管理和调度。
　　三、结论
　　PLC具有可靠性高，抗干扰能力强；编程直观、简单；环境要求低，适应性好；功能完善，接口能力强的特点。因此PLC应用相当广泛，而且发展良好，具有很强的生命力。PLC这个工业的有效工具正在许多方面不断发展，自动化供应商正不断地致力于PLC的开发，以迎合市场和特殊用户的需求，功能的增强促使新系列的系统浮出水面。
　　
　　参考文献：
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　　［2］武红军，张万忠.可编程控制器入门与应用实例（西门子s7-200系列）第二版.中国电力出版社.
　　［3］陈宇，段鑫.可编程控制器基础及编程技巧.华南理工大学出版社.
　　［4］赵化启，王越南，于贵文.电子工业出版社.
　　［5］李乃夫.电气控制与可编程控制器应用技术.高等教育出版社.

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