可编程序控制器(PLC)概述

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1、2.PLC概述2.1PLC的产生、定义、组成、特点及发展趋势2.1.1PLC的产生可编程序控制器（ProgrammableLogicController,简称PLC）,是随着科学技术的进步与现代社会生产力式的转变，为适应多品种、小批量生产的需要而产牛、发展起來的一种新型的工业控制装置。PLC从1969年问世以來，虽然至今还不到40年，但由于其貝有道用灵活的控制性能、可以适应各种工业环境的可靠性与简单方便的使用性能，在工业自动化各领域取得了广泛的应用。曾经有人将PLC技术与数控技术（CNC）、CAD/CAM技术、工业机器人技术井称为现代工业自动化技术的四大支柱。众所周

2、知，制造业中使用的生产设备与生产过程的控制，一般都需要通过工作机构、传动机构、原动机以及控制系统等部分实现。特别是当原动机为电动机时，述需要对电动机的启/制动、正反转、调速与定位等动作进行控制。生产设备与牛产过程的电器操作与控制部分，称为电气自动控制装置或电气自动控制系统。最初的电气自动控制装置（包括F1前使用的一些简单机械），只是-•些简单的手动电器（如刀开关、止反转开关等）。这些电器只适合于电机容量小、控制耍求简单、动作单一的场合。随着技术的进步，生产机械对电气自动控制提出了越来越高的要求，电气口动控制装置逐步发展成了各种形式的电气自动控制系统。作为常用电气自动

3、控制系统的一种，人们习惯上把以继电器、接触器、按钮、开关等为主要器件所组成的逻辑控制系统，称为“继电一接触器控制系统”。“继电一接触器控制系统”的基本特点是结构简单、生产成本低、抗干扰能力强、故障检修立观方便、运用范围广。它不仅可以实现生产设备、生产过程的自动控制，而且还可以满足大容量、远距离、集屮控制的要求。因此，直到今天“继电一接触器控制系统”仍是工业自动控制领域最基本的控制系统之一。但是，出于“继电一接触器控制系统”的控制元件（继电器、接触器）均为独立元件，它决定了系统的“逻辑控制”与“顺序控制”功能只能通过控制元件间的不同连接实现，因此，它不可避免地存在以下

4、不足：①通用性、灵活性差。当生产流程或工艺发生变化、需要更改控制要求吋，必须通过更改接线或增减控制器件，才能实现，冇时甚至需要进行重新设计，因此难以满足多品种、小批量生产的要求。②体积大，材料消耗多。“继电一接触器控制系统”的逻辑控制需耍通过控制电器与电器间的连接实现，安装电器需要大量的中间，连接电器需要大量的导线，控制系统的体积大，材料消托多。②运行费用高，噪声大。由于继电器、接触器均为电磁器件，在系统工作时,需要消耗较多的电能，同时，多个继电器、接触器的同时通顺，会产生较大的噪音，对工作环境造成不利的影响。④功能局限性大。内于继电器、接触器控制系统在精确定时、计

5、数等方面的功能不完善，影响了系统的整体性能，它只能用于定时要求不高、计数简单的场合。⑥可靠性较低，性用寿命较短。出于继电器、接触器控制系统采用的是“触点控制”形式，额定工作频率低，工作电流大，长时间连续使用易损坏触点或产生接触不良等故障，直接影响到系统工作的可靠性。⑥不具备现代工业控制所路要的数据通信、网络控制等功能。止因为如此，“继电一接触器控制系统”难以适应现代复朵多变的生产控制要求与生产过程摔制集成化、网络化需要。为了解决“继电一接触器控制系统”存在的通用性、灵活性关，功能局限性大与通信、网络方面欠缺的问题，20世纪50年代末.人们曾设想利用计算机功能先备、通

6、用性和灵活性强的特点來解次以上问题。但由于当时的汁算机原理复杂，生产成木高，程序编制难度大，加工业上业控制需要大量的外围接口设备，可靠件问题突出，使得它在而广量大的一般工业控制领域难以普及与应用。到了20世纪60年代木，有人这样设想：能否把计算机通用、灵活、功能完善的特点与“继电一接触器控制系统”的简单易懂、使用方便、生产成木低的特点结合起來，生产出一种而向牛产过程顺序控制，PLC利用简单语言编程，能让完全不熟悉计算机的人也能方便使用的控制器呢？这一设想最早由美国最大的汽车制造商一一通用汽车公司(GM公司)于1968年提出。当时，该公司为了适应汽车帀场多品种、小批量

7、的生产要求，需要解决汽午生产线“继电一接触器控制系统”屮普遍存在的通用性、灵活性问题，提们了对一种新颖控制器的十大技术要求，并面向社会进行招标。十大技术要求具体如2①编样方使，从可以在现场方便地编辑、修改控制程序；②价格便宜，性能价格比要而于继电器系统；②体积要明显小于继电器控制系统；④口J靠性要明显高于继屯器控制系统：⑥貝有数据通信功能；⑥输入可以是AC115V；⑦输出駆动能力在AC115V/2A以上；⑧硬件维护方便，最好采即“插接式”结构；⑨扩展时，只需要对原系统进行很小的改动；⑩用户存储器容量至少可以扩展到4KBo根据以上要求，美国数字设备公司(DEC公司