可編程邏輯控制器規劃，又稱可編程控制器等特點，有過(guò)多種定義新的動力◇w系？梢钥醋魇且环N經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的產(chǎn)業(yè)計(jì)算機(jī)服務，整個(gè)的設(shè)計(jì)原則就是簡(jiǎn)單與實(shí)用持續發展。

1968年，通用汽車公司的液壓部分為了消除既復(fù)雜又昂貴的繼電器控制系統(tǒng)更高要求，確立了第一個(gè)可編程控制器的招標(biāo)指標(biāo)積極參與。該設(shè)計(jì)規(guī)格需要固態(tài)系統(tǒng)和電腦技術(shù)，并要求能夠在產(chǎn)業(yè)環(huán)境中生存經驗分享，也能夠方便地編程探討，并且可以重復(fù)使用。該控制系統(tǒng)將大大減少機(jī)器的停機(jī)時(shí)間更好，并為未來(lái)提供了可擴(kuò)展性基石之一。該招標(biāo)由DEC公司中標(biāo)，這套系統(tǒng)于1969年研制出來(lái)安全鏈，這是第一臺(tái)可編程控制器線上線下，型號(hào)為PDP-14，應(yīng)用取得成功能力建設。其后，美國(guó)的MODICON公司也推出了同名的084控制器技術創新，1971年日本推出了DSC-80控制器醒悟，1973年西歐國(guó)家的各種可編程控制器也研制成功。這些早期的控制器滿足了最初的要求生產體系，并且打開了新的控制技術(shù)的發(fā)展的大門新模式。

PLC的發(fā)展也是與計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)高質量、數(shù)字技術(shù)應用情況、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，正是這些高新技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了可編程控制器的發(fā)展。

從控制功能來(lái)看也逐步提升，可編程控制器的發(fā)展大致經(jīng)歷了4個(gè)階段：

1．低級(jí)階段：從第一臺(tái)PLC問(wèn)世到20世紀(jì)70年代中期

由于第一代PLC是為了取代繼電器的，因此能力和水平，主要功能是邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)組織了、計(jì)數(shù)功能。CPU由中小規(guī)模數(shù)字集成電路構(gòu)成註入了新的力量。主要產(chǎn)品有：MODICON公司的084表現，AB公司的PDQ-IL，DEC公司的PDP-14說服力，日立公司的SCY-022等的積極性。第一階段就采用了梯形圖語(yǔ)言作為編程方式更多可能性，盡管有些枯燥，但卻形成了工廠的編程標(biāo)準(zhǔn)高效。

2．?dāng)U展階段：從20世紀(jì)70年代中期到70年代末期

這一階段PLC產(chǎn)品的控制功能得到很大擴(kuò)展分析。擴(kuò)展的功能包括數(shù)據(jù)的傳送拓展基地、數(shù)據(jù)的比較和運(yùn)算宣講手段、模擬量的運(yùn)算等功能。這一階段的產(chǎn)品有MODICON的184建設，284高效化，384大大提高，西門子公司的SIMATICS3系列，富士電機(jī)公司的SC系列產(chǎn)品完成的事情。

3．通訊階段：20世紀(jì)70年代末期到80年代中期

這一階段產(chǎn)品與計(jì)算機(jī)通訊的發(fā)展有關(guān)調整推進，形成了分布式通訊網(wǎng)絡(luò)。但是研究成果，由于各制造商各自為政發展契機，通訊系統(tǒng)也是各有各的規(guī)范。由于在很短的時(shí)間內(nèi)機製性梗阻，PLC就已經(jīng)從汽車行業(yè)迅速擴(kuò)展到其它行業(yè)齊全，作為繼電器的替換品進(jìn)進(jìn)了食品、飲料改造層面、金屬加工機製、制造和造紙等多個(gè)行業(yè)。其次大面積，產(chǎn)品功能也得到很大的發(fā)展發力。同時(shí)，可靠性進(jìn)一步進(jìn)步集成應用。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的SIMATICS6系列越來越重要的位置，GOULD公司的M84，884等迎來新的篇章，富士電機(jī)的MICRO和TI公司的TI530等解決方案。

4．開放階段：從20世紀(jì)80年代中期開始

由于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提出了開放系統(tǒng)互連的參考模型OSI，使PLC在開放功能上有較大發(fā)展共同學習。主要表現(xiàn)為通訊系統(tǒng)的開放技術，使各制造廠商的產(chǎn)品可以通訊，通訊協(xié)議開始標(biāo)準(zhǔn)化，使用戶得益結構重塑。此外，PLC開始采用標(biāo)準(zhǔn)化軟件系統(tǒng)空白區，增加高級(jí)語(yǔ)言編程貢獻法治，并完成了編程語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)化工作密度增加。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的S7系列，AB公司的PLC-5相對較高，SLC500責任，德維森的V80和PPC11，加拿大ONLINECONTROL公司與合控電氣公司所開發(fā)的OPENPLC等實現。

二持續向好、PLC的特點(diǎn)

1．PLC的硬件和軟件進(jìn)展

PLC的技術(shù)從誕生之日起，就不停地發(fā)展。PLC的定義也經(jīng)過(guò)多次變動(dòng)不容忽視。1987年，國(guó)際電工委員會(huì)IEC(InternationalElectricalCommittee)頒布了可編程序控制器最新的定義：

可編程控制器是一種能夠直接應(yīng)用于專門為在產(chǎn)業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操縱的電子裝置記得牢。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器組建，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算服務體系、計(jì)時(shí)進展情況、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操縱的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸進(jìn)和輸出特點，控制各類的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程研究。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與產(chǎn)業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體綠色化發展，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)去創新。

可見，PLC的定義實(shí)際是根據(jù)PLC的硬件和軟件技術(shù)進(jìn)展而發(fā)展的統籌發展。這些發(fā)展不僅改進(jìn)了PLC的設(shè)計(jì)，也改變了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念積極回應。這些改變慢體驗，包括硬件和軟件的。

以下列出了PLC的硬件進(jìn)展：

采用新的全會精神、先進(jìn)的微處理器和電子技術(shù)達(dá)到快速的掃描時(shí)間左右； 
小型的、低成本的PLC智能化，可以替換4到10個(gè)繼電器生產製造，可以獲得更大的發(fā)展動(dòng)力； 
高密度的I/O系統(tǒng)綜合措施，以低成本提供了節(jié)省空間的接口多元化服務體系； 
基于微處理器的智能I/O接口，擴(kuò)展了分布式控制能力攜手共進。典型的接口如：PID實力增強、網(wǎng)絡(luò)完善好、CAN總線、現(xiàn)場(chǎng)總線供給、ASCII通訊全過程、定位、主機(jī)通訊模塊和語(yǔ)言模塊（如BASIC積極參與，PASCAL）等優勢領先； 
包括輸進(jìn)輸出模塊和端子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)，使端子更加集成探討； 
特殊接口允許某些器件可以直接接到控制器上新技術，如熱電偶、熱電阻持續創新、應(yīng)力張量創造、快速響應(yīng)脈沖等； 
外部設(shè)備改進(jìn)了人機(jī)界面技術(shù)分析，系統(tǒng)文檔功能成為了PLC的標(biāo)準(zhǔn)功能。

以上這些硬件的改進(jìn)，導(dǎo)致了PLC的產(chǎn)品系列的豐富和發(fā)展合規意識，使PLC從最小的只有十個(gè)I/O點(diǎn)的微型PLC聽得懂，到8000點(diǎn)的大型PLC。

這些產(chǎn)品系列協調機製，用普通的I/O系統(tǒng)和編程外部設(shè)備設備製造，可以組成局域網(wǎng)，并可與外部辦公網(wǎng)絡(luò)相連高質量發展。

整個(gè)PLC的產(chǎn)品系列概念對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)資源配置，是一個(gè)非常節(jié)約成本的控制系統(tǒng)概念。

與硬件的發(fā)展相似攻堅克難，PLC的軟件也取得了巨大的進(jìn)展機遇與挑戰，大大強(qiáng)化了PLC的功能：

PLC引進(jìn)了面向?qū)ο蟮木幊坦ぞ撸⑶腋鶕?jù)國(guó)際電工委員會(huì)的IEC61131-3的標(biāo)準(zhǔn)形成了多種語(yǔ)言相關； 
小型PLC也提供了強(qiáng)大的編程指令取得明顯成效，因此延伸了應(yīng)用領(lǐng)域； 
高級(jí)語(yǔ)言影響力範圍，如BASIC大力發展，C在某些控制器模塊中已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，在與外部通訊和處理數(shù)據(jù)時(shí)提供了更大的編程靈活性異常狀況； 
梯形圖邏輯中可以實(shí)現(xiàn)高級(jí)的功能塊指令說服力，可以使用戶用簡(jiǎn)單的編程方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的軟件功能； 
診斷和錯(cuò)誤檢測(cè)功能，從簡(jiǎn)單的系統(tǒng)控制器的故障診斷作用，擴(kuò)大到對(duì)所控制的機(jī)器和設(shè)備的過(guò)程和設(shè)備進(jìn)行診斷重要意義； 
浮點(diǎn)運(yùn)算可以完成應(yīng)用中計(jì)量、平衡和統(tǒng)計(jì)等所牽涉的復(fù)雜計(jì)算應用的選擇； 
數(shù)據(jù)處理指令得到簡(jiǎn)化和改進(jìn)效率，可以進(jìn)行涉及大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、跟蹤和存取的復(fù)雜控制和數(shù)據(jù)采集及處理功能逐漸顯現。

盡管PLC比原來(lái)復(fù)雜了很多十大行動，但是，他們依然保持了令人吃驚的簡(jiǎn)單性著力增加，對(duì)操縱員來(lái)說(shuō)體系，今天的高功能的PLC與三十年前一樣那么輕易操縱。

2．PLC的特點(diǎn)

PLC發(fā)展如此迅速的原因背景下，在于它具有一些其它控制系統(tǒng)多種場景，包括DCS和通用計(jì)算機(jī)在內(nèi)，所不及的一些特點(diǎn)開展試點。下面對(duì)這些特點(diǎn)做一個(gè)介紹：

① 可靠性

可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性集中展示。可編程控制器的可靠性高規劃，表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面：

a) 可編程控制器不需要大量的活動(dòng)部件和電子元件建設，接線大大減少，與此同時(shí)發展，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間縮短，因此可靠性得到進(jìn)步推進一步；

b) 可編程控制器采用一系列可靠性設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)探索創新，例如冗余設(shè)計(jì)，掉電保護(hù)帶動擴大，故障診斷前來體驗，報(bào)警和運(yùn)行信息顯示和信息保護(hù)及恢復(fù)等，進(jìn)步了MTBF（全稱是Mean Time Between Failure積極拓展新的領域，即平均工作時(shí)間充分發揮。就是從新的產(chǎn)品在規(guī)定的工作環(huán)境條件下開始工作到出現(xiàn)第一個(gè)故障的時(shí)間的平均值技術。MTBF越長(zhǎng)表示可靠性越高正確工作能力越強(qiáng) ）改善，降低了MTTR（源自于IEC61508中的平均維護(hù)時(shí)間mean time to repair，目的是為了清楚界定術(shù)語(yǔ)中的時(shí)間的概念結構重塑，MTTR是隨機(jī)變量恢復(fù)時(shí)間得期望值推廣開來。它包括確認(rèn)失效發(fā)生所必需的時(shí)間，以及維護(hù)所需要的時(shí)間。MTTR也必須包含獲得配件的時(shí)間密度增加，維修團(tuán)隊(duì)的響應(yīng)時(shí)間應用優勢，記錄所有任務(wù)的時(shí)間，還有將設(shè)備重新投入使用的時(shí)間）信息化，使可靠性得到進(jìn)步發展需要；

c) 可編程控制器有較強(qiáng)的易操縱性，它具有編程簡(jiǎn)單全方位，操縱方便信息，編程的出錯(cuò)率大大降低，而為產(chǎn)業(yè)惡劣操縱環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大進(jìn)步管理；

d) 可編程控制器的硬件設(shè)計(jì)方面廣泛關註，采用了一系列進(jìn)步可靠性的措施。例如，采用可靠性高的產(chǎn)業(yè)級(jí)元件顯示，采用先進(jìn)的電子加工工藝（SMT）制造，對(duì)干擾采用屏蔽大局、隔離和濾波等豐富內涵；存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)，采用看門狗和自診斷措施新型儲能，便于維修的設(shè)計(jì)等深入實施。

一份用戶選用PLC原因的調(diào)查報(bào)告指出：在各種選用PLC的原因中，原因是可靠性高的不同需求，占93%業務指導，其次，才是性能和維修方面的原因發展空間。

② 易操縱性

PLC的易操縱性表現(xiàn)在下列三個(gè)方面：

a) 操縱方便：對(duì)PLC的操縱包括程序的錄入和程序更改操作創造性，大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行程序錄入和更改操作。現(xiàn)在的PLC的編程器大部分可以用電腦直接進(jìn)行就此掀開，更改程序也可根據(jù)所需地址編號(hào)能力、繼電器編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)等直接進(jìn)行搜索或按順序?qū)ふ遥缓罂梢栽诰€或離線更改又進了一步；

b) 編程方面：PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可以使用智能化，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，由于梯形圖與電氣原理圖相似拓展基地，因此很輕易理解和把握綜合措施。采用語(yǔ)句表語(yǔ)言編程時(shí)，由于編程語(yǔ)句是功能的縮寫處理，便于記憶攜手共進，并且與梯形圖有逐一對(duì)應(yīng)的關(guān)系實力增強，所以有利于編程人員的編程操作。功能圖表語(yǔ)言以過(guò)程流程進(jìn)展為主線擴大公共數據，十分適合程序設(shè)計(jì)人員與工藝技術(shù)人員設(shè)計(jì)思想的溝通。功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言編程方法的應(yīng)用具有功能清楚，易于理解等優(yōu)點(diǎn)設計標準，而且與DCS組態(tài)語(yǔ)言同一深度，正受到廣大技術(shù)人員的重視。

c) 維修方便：PLC所具有的自診斷功能對(duì)維修技術(shù)要求較低經過，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)重要工具，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以根據(jù)有關(guān)故障代碼的顯示和故障信號(hào)燈的提示等信息更加堅強，或通過(guò)編程器和HMI屏幕的設(shè)定提供有力支撐，直接找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間配套設備，降低了MTTR發展成就。

為便于維修工作的開展，有些PLC制造商提供維修用的專用儀表或設(shè)備建議，提供故障維修樹等維修用資料優勢；有些廠商還提供維修用的智能卡或插件板，使維修工作變得十分方便。此外品率，PLC的面板和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也考慮了維修的方便性。例如推進高水平，對(duì)需要維修的部件設(shè)置在便于維修的位置開展面對面，信號(hào)燈設(shè)置在易于觀察的位置，接線端子采用便于接線和更換的類型等形勢，這些設(shè)計(jì)使維修工作能方便地進(jìn)行攻堅克難，大大縮短了維修時(shí)間。采用標(biāo)準(zhǔn)化元件和標(biāo)準(zhǔn)化工藝生產(chǎn)流水作業(yè)高效節能，使維修用備品備件簡(jiǎn)化等相關，也使維修工作變得方便。

③ 靈活性

PLC的靈活性主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：

a) 編程的靈活性：PLC采用的標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言有梯形圖基地、指令表影響力範圍、功能圖表、功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言等約定管轄。使用者只要把握其中一種編程語(yǔ)言就可進(jìn)行編程雙向互動，編程方法的多樣性使編程方便。由于PLC內(nèi)部采用軟連接核心技術，因此綠色化，在生產(chǎn)工藝流程更改或者生產(chǎn)設(shè)備更換后，可不必改變PLC的硬設(shè)備創新能力，通過(guò)程序的編制與更改就能適應(yīng)生產(chǎn)的需要至關重要。這種編程的靈活性是繼電器順序控制系統(tǒng)和數(shù)字電路控制系統(tǒng)所不能相比的。正是由于編程的柔性特點(diǎn)發展，使PLC成為產(chǎn)業(yè)控制領(lǐng)域的重要控制設(shè)備改進措施，在柔性制造系統(tǒng)FMS，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）和計(jì)算機(jī)流程產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)（CIPS）中效果，PLC正成為主要的控制設(shè)備發展的關鍵，得到廣泛的應(yīng)用；

b) 擴(kuò)展的靈活性：PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)求得平衡。它可以根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)展有所應，即進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展面向、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展今年。它不僅可以通過(guò)增加輸入輸出卡件增加點(diǎn)數(shù)，通過(guò)擴(kuò)展單元擴(kuò)大容量和功能合作關系，也可以通過(guò)多臺(tái)PLC的通訊來(lái)擴(kuò)大容量和功能真諦所在，甚至可以與其它的控制系統(tǒng)如DCS或其它上位機(jī)的通訊來(lái)擴(kuò)展其功能，并與外部的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換結構不合理。這種擴(kuò)展的靈活性大大方便了用戶提供深度撮合服務；

c) 操縱的靈活性：操縱的靈活性指設(shè)計(jì)工作量、編程工作、和安裝施工的工作量的減少在此基礎上。操縱變得十分方便和靈活，監(jiān)視和控制變得很輕易探索創新。在繼電器順序控制系統(tǒng)中所需的一些操作得到簡(jiǎn)化多種，不同生產(chǎn)過(guò)程可采用相同的控制臺(tái)和控制屏等。

④ 機(jī)電一體化

為了使產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程控制更平穩(wěn)極致用戶體驗，更可靠強大的功能，向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)充分發揮、低耗要效益與時俱進，對(duì)過(guò)程控制設(shè)備和裝置提出了機(jī)電一體化，即儀表解決方案、電子更優質、計(jì)算機(jī)綜合的要求，而PLC正是這一要求的產(chǎn)物初步建立，它是專門為產(chǎn)業(yè)過(guò)程而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備項目，具有體積小相對開放、功能強(qiáng)，抗干擾性好等優(yōu)點(diǎn)綜合運用，它將機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)相貫通，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合集成在一起脫穎而出，因此系統，它已經(jīng)成為當(dāng)今數(shù)控技術(shù)、產(chǎn)業(yè)機(jī)器人積極影響、離散制造和過(guò)程流程等領(lǐng)域的主要控制設(shè)備方法，成為產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化三大支柱（PLC，機(jī)器人進一步提升，CAD/CAM）之一進行探討。

可編程控制器現(xiàn)在已經(jīng)成為了一個(gè)不可代替的控制系統(tǒng)，它們可以與其它系統(tǒng)通訊提供有力支撐，提供產(chǎn)品報(bào)表關註度，生產(chǎn)調(diào)度，診斷自身和設(shè)備的故障重要手段，這些技術(shù)上的改進(jìn)新型儲能，讓PLC成為今天各行各業(yè)的高質(zhì)量和產(chǎn)量的重要貢獻(xiàn)者。